淺談Windows Azure 儲存服務

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  我們現在正處於一個資料爆炸的年代，大資料、開放資料炒的如火如荼，表明資料給我們帶來了不可估量的價值。

    對於企業來說，儲存、管理和維護資料已經成為一項重要的挑戰。大量存放裝置的採購、部署、資料規模的不斷增長，對於需要為其資料使用可伸縮的、持久的且具有高可用性的儲存的應用程式，雲端運算使其有了新的方案可供選擇，這正是 Microsoft 開發 Azure 儲存服務的原因。

  Azure儲存服務包括Blob儲存、表格儲存體、佇列儲存體和檔案儲存體。這些服務都包含在每個儲存賬戶中。

那麼儲存賬戶是一個唯一的命名空間，它授予你對Azure儲存服務的存取權限，每個儲存賬戶可容納200TB的資料。一個訂閱最多支援50個儲存賬戶，也就是說你可以儲存和處理PB層級的資料。

顯示了儲存體帳戶中各種 Azure 儲存資源之間的關係：

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我們再來看看各個儲存之間的區別

Blob 儲存體

對於有大量非結構化資料要儲存在雲中的使用者，Blob 儲存體提供了一種經濟高效且可伸縮的解決方案。你可以使用 Blob 儲存體來儲存如下內容：

• 文檔

• 社交資料，例如照片、視頻、音樂和部落格

• 檔案、電腦、資料庫和裝置的備份

• Web 應用程式的映像和文本

• 雲應用程式的配置資料

• 大資料，例如日誌和其他大型資料集

    每個 Blob 都組織到一個容器中。容器還提供了一種有用的方式來向對象組分配安全性原則。一個儲存體帳戶可以包含任意數目的容器，一個容器可以包含任意數目的 Blob，直至達到儲存體帳戶的容量限制 500 TB。

   而Blob儲存提供兩種類型的儲存服務：Block Blob和Page Blob，而兩者又有什麼區別呢？

Azure Block Blob

1. Azure Block Blob概念類似網盤，可以直接存放圖片、檔案、照片等二進位檔案，並且可以直接被用戶端通過http://或者https://訪問。

2. 使用Azure Block Blob不需要建立任何Azure Virtual Machine，直接可以訪問使用

3. Block Blob單個檔案最大容量200GB

4. Block Blob單個檔案最大頻寬60MB/S

5. Block Blob支援檔案從用戶端分塊上傳(每塊最大4MB)

Azure Page Blob

1. Page Blob就是VHD檔案

2. VHD裡的檔案必須依賴於Azure Virtual Machine才能被訪問，比如Tomcate， IIS， FTP等

3. 在沒有Azure Virtual Machine的情況下，VHD裡的檔案不能直接被http://或者https://訪問

4. VHD大小最大為1TB (這也是為什麼我們在虛擬機器裡附加磁碟最大容量為1023GB)

5. 一台VM能掛載的VHD數量是有限的，8 Core CPU的VM最多能掛載16塊，每塊1TB的VHD

6. 每塊VHD的最大IOPS為500

     另外1個Azure Storage Account MAX IOPS為2萬，考慮到每塊VHD的MAX IOPS為500，則一個Storage Account最多容納40個VHD。

     如果把總數超過40個的VHD放在同一個儲存帳號裡，則會因為單個儲存帳號2萬個IOPS的限制，導致VHD的IOPS嚴重下降，甚至無法正常運行

表格儲存體

      表格儲存體是 Microsoft 的 NoSQL 鍵/屬性儲存區 - 它具有無模式的設計，使其不同於傳統的關聯式資料庫。採用無模式的資料存放區，可以很容易地隨著你的應用程式需求的發展使資料適應儲存。

      所謂的"鍵-屬性"儲存，就是表中的每個值都是隨所鍵入的一個屬性名稱儲存的。屬性名稱可以篩選和指定選擇條件。屬性集合及其值構成了實體。因為表格儲存體是無模式的，因此同一表中的兩個實體可以包含不同的屬性集合，並且這些屬性可以屬於不同的類型。

      你可以使用表格儲存體來儲存靈活的資料集，例如 Web 應用程式的使用者資料、通訊錄、裝置資訊，以及你的服務需要的任何其他類型的中繼資料。你可以在一個表中儲存任意數目的實體，並且一個儲存體帳戶可以包含任意數目的表，直至達到儲存體帳戶的容量限制 200 TB。

       像 Blob 和隊列一樣，開發人員可以使用標準 REST 協議來管理和訪問表格儲存體，不過，表格儲存體還支援 OData 協議的一個子集，這簡化了進階查詢功能並支援 JSON 和 AtomPub（基於 XML）格式

佇列儲存體

       在 設計應用程式以實現延展性時，通常要將各個應用程式組件分離，使其可以獨立地進行伸縮。佇列儲存體為在應用程式組件之間進行非同步通訊提供了一種可靠的訊息傳送解決方案，無論這些應用程式組件是在雲中、在案頭上、在本機伺服器上運行還是在行動裝置上運行。佇列儲存體還支援管理非同步任務以及構建過程工作流程。

       一個儲存體帳戶可以包含任意數目的隊列。一個隊列可以包含任意數目的訊息，直至達到儲存體帳戶的容量限制 200 TB。每條訊息最大可以為 64 KB。

對 Blob、表、隊列和檔案資源的訪問

      預設情況下，只有儲存體帳戶擁有者可以訪問儲存體帳戶中的資源。為保證你的資料的安全性，對你帳戶中的資源發出的每個請求都必須進行身分識別驗證。身分識別驗證依賴於一個共用密鑰模型。還可以將 Blob 配置為支援非同步身分識別驗證。

       在建立你的儲存體帳戶時為其分配了兩個用於身分識別驗證的私人存取金鑰。設定兩個密鑰可以確保你的應用程式在你定期重建密鑰（這是一種常用的安全密鑰管理做法）時仍然保持可用。

       如果你不需要為你的儲存資源實施使用者受控訪問，則可以建立一個共用存取簽章。共用存取簽章是一個可以附加到 URL 的令牌，可以實現對容器、Blob、表或隊列的委託訪問。持有令牌的任何人都可以在令牌有效期間使用它指定的許可權訪問它指向的資源。請注意，當前不支援 Azure 檔案儲存體共用存取簽章。

        最後，你可以指定一個容器及其 Blob 或某個特定的 Blob 可供公開訪問。當你指定某個容器或 Blob 為公用的時，任何人都可以匿名讀取它，不需要進行身分識別驗證。公用容器和 Blob 非常適用於公開在網站上託管的資源，例如媒體和文檔。若要降低全球受眾的網路延遲，你可以通過 Azure CDN 來緩衝網站使用的 Blob 資料。

可靠的資料持久性和高可用性

在冗餘方面，Windows Azure 提供了儲存的三個冗餘層級：

• 本地備援儲存體 (LRS)：Windows Azure 在一個地區內維護資料的多個副本以提供高持久性。

• 地區冗餘儲存 (GRS)：Windows Azure 通過在同一地區內相隔數百英裡的兩個地區之間進行複製來非同步提供額外的資料持久性。在兩個地區中，Windows Azure 維護資料的多個副本。

• 讀取存取地區冗餘儲存 (RA-GRS)：除了地區冗餘的儲存服務外，Windows Azure 提供對次要區域（它具有主儲存系統中資料的最終一致的版本）中儲存賬戶的唯讀訪問。當主地區中的儲存賬戶不可用時，客戶可以使用此服務訪問其資料。

那對於 Windows Azure 儲存服務的資料冗餘是如何保障的？

       Windows Azure 提供了異地冗餘。中國北京及上海兩個資料中心是有獨佔 10G 以上頻寬相連。資料儲存方面，Azure 支援兩種模式：

       同一資料中心的檔案冗餘，即在同一個資料中心檔案進行三重備份。

不同資料中心的異地冗餘，檔案在異地資料中心也進行三重冗餘，這樣在兩個不同           的資料中心一共有 6 重備份。

       舉個例子，使用者向位於上海的 Windows Azure 資料中心上傳了一份檔案，同時開啟了異地冗餘。首先該使用者的檔案會在上海的資料中心進行三重備份；同時，Windows Azure 會利用上海和北京之間的專線，非同步在北京的資料中心也進行三重備份。在某些極端的情況下，假設上海的資料中心因為地震、戰爭、洪水等原因完全宕機了，該使用者的檔案還能安全的儲存在北京的資料中心，不會丟失。

快速的通過Windows Azure 門戶建立和管理儲存賬戶

進入Azure的管理入口網站，點擊建立>資料服務>儲存>快速建立，輸入儲存賬戶的URL（唯一的），選擇地區冗餘或者其他。

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完成建立，在門戶中可以看到建好的儲存賬戶

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點擊剛才建好的儲存賬戶，進入此儲存賬戶的快速啟動頁，可以下載儲存資源管器及 Microsoft Azure SDK。

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在門戶下方，點擊管理存取金鑰

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在出現的對話方塊，可以看到有2個密鑰，我們可以進行重建或複製

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在"監視"中，為每項服務設定監視層級和資料保留原則：

• 最少 - 收集經過匯總的有關 Blob、表和佇列服務的入口/出口、可用性、延 遲及成功百分比等度量值。

• 詳細  除最少監視度量值外，在 Windows Azure 儲存服務 API 中為每 項儲存操作收集一組相同的度量值。通過詳細監視度量值可對應用程式運行 期間出現的問題進行進一步分析。

• 關閉 - 關閉監視。現有監視資料將一直保留到保留期結束。

若要設定資料保留原則，請在"保留期(天)"中，鍵入要保留資料的天數，範圍介於 1365 天之間。如果不需要設定保留原則，請輸入零。

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勾選需要監控的日誌類型，然後點擊儲存

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在使用Windows Azure儲存服務時，我們可以藉助以下常用工具對儲存賬戶進行操作，這 些工具包括：

Azure Storage Explorer

      Azure Storage Explorer是一款免費的Azure儲存服務查看管理器，可用來查看Windows Azure 服務的各種儲存類型，比如表格儲存體，佇列儲存體，Blob 儲存體，並且對裡面的資料進行 查詢，刪除等操作。

      Azure Storage Explorer是一款開源軟體，其原始碼發布在 http://azurestorageexplorer.codeplex.com/

      對於中國區使用者，如需下載適用於由世紀互聯運營的Windows Azure儲存服務的Azure Storage Explorer工具，請訪問： http://shaunstorage.blob.core.chinacloudapi.cn/share/AzureStorageExplorerCN.zip

AzCopy

       AzCopy 是一款用於操作 Windows Azure 儲存賬戶的命令列公用程式。該公用程式旨在 簡化和加速資料轉送任務，使您可以輕鬆將資料傳入或傳出 Windows Azure 儲存體帳戶。 客戶可以將其作為獨立工具使用，也可以

本文出自 “揮墨的書童” 部落格，轉載請與作者聯絡！

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