雲存儲：技術、平臺還是服務？

談到雲存儲，第一個想到的一定是Amazon，也就是當初那個網上賣圖書的亞馬遜，. COM的先驅。 不知道從什麼時候起，亞馬遜也開始賣起了存儲服務，又成為了雲存儲服務的先驅。

雲存儲就在我們身邊





　　亞馬遜提供一種稱為彈性計算雲(Amazon EC2，Amazon Elastic Compute Cloud)的服務。 借助Amazon EC2，使用者可創建作業系統、應用程式和配置設置等機器映射;然後上載至亞馬遜簡單存儲服務(Amazon S3，Amazon Simple Storage Service)並註冊。 Amazon EC2所提供的處理能力可即時增減，少則1台虛擬機器，多至1000台以上，總之，由亞馬遜提供使用者所需要的計算能力，使用者按照其計算和所消耗的網路資源來付費。 如此一來，使用者的資訊化應用就轉變成為一種購買服務的方式。





　　針對EC2，Amazon此後推出了彈性塊存儲 (EBS，Elastic Block Storage)產品，同時提供存儲和計算的能力。 Amazon的EC2總經理Peter De Santis說：「我們允許使用者獨立于實例進行容量配置，從1GB到1TB都可以。 」最初，EBS起步價為1GB/月收取10美分，對每100萬個存儲I /O請求收取10美分。 據瞭解，使用者可以將EBS轉移到Amazon的S3存儲服務上。





　　Amazon只是目前提供雲存儲服務的廠商之一。 IBM在2008年4月也推出了雲存儲的服務，它針對那些擁有2～3個 Windows伺服器或者擁有小型資料中心的商業使用者。 IBM雲存儲是一種典型的網路資料存儲服務，它將資料存儲在眾多虛擬化伺服器當中，提供協力廠商的支援和服務。 通過雲存儲，IBM為使用者提供遠端的資料保護以及郵件管理服務。





　　此前有消息透露，微軟也有可能將發佈一款基於Web的服務，可以使使用者通過手機存儲、共用並備份資料，預計這一服務將在運行微軟Windows Mobile 6手機作業系統的手機上實現，使用者將得到200MB免費存儲空間， 我們也可以將其視為一種雲存儲的服務。





　　如果說這些雲存儲服務都還是局限在國外，距離國內消費者還非常遙遠。 其實，在我們身邊也已經有雲存儲服務的萌芽。 如果有興趣，可以檢索一下「網路存儲」，就會看到很多提供服務的廠商。 例如PSP玩家所熟悉的「納米盤」，堪稱國內第一款真正意義上的支援外鏈免費大容量網路硬碟。





　　利用納米盤免費存儲，使用者可以隨時隨地訪問自己上傳的檔，也可以和朋友分享這些檔。 由於納米盤支援圖片外鏈，因此很多使用者會使用它與朋友之間分享照片。 據悉，納米盤可以支援的單個檔案大小為4GB。 它採用專用的上傳工具，稱為納米機器人。 在網上，可以看到很多諸如此類的網路硬碟服務，如 800Disk、Mofile和豬八戒網盤等，通常服務商都會承諾免費永久存儲、海量存儲、並支援中斷點續傳等功能，有些服務商還支援沒有使用者端軟體的要求。 這些網路硬碟服務，都可以視為一種面向個人的雲存儲服務。





　　不僅是服務商在打雲存儲的主意，其實微機廠商也在打雲存儲的主意。 2007年，EMC收購了線上備份服務商Mozy。 在歐洲，Mozy與聯想有一個合作，在其ThinkPad筆記本電腦上捆綁Mozy軟體，使用者購買ThinkPad筆記本電腦就可以自動獲得Mozy所提供的線上備份服務。 EMC大中華區總裁葉成輝曾經透露，EMC將2008年收購的另外一家存儲服務公司PI與Mozy並成一個獨立的公司Decho，專門提供線上資訊管理服務，並有望繼續與聯想合作，將服務引入到中國市場。 這也是一種雲存儲的服務。





　　雲存儲技術架構





　　儘管雲存儲的服務就在我們身邊，但是作為技術媒體，我們仍然要問，雲存儲是怎麼構成的?從技術上看，它和存儲虛擬化、集群存儲以及SAN+NAS等有什麼區別和聯繫?還是要走到雲存儲看看其結構和組成。





　　到目前為止，我們還沒有機會走到亞馬遜等伺服器商的資料中心，瞭解其結構和組成。 我相信也不會有這樣的機會。 這就像沃爾瑪，它是不會告訴你其物流是如何管理的，因為這是他們的商業機密。 但是這也並不妨礙我們瞭解雲存儲的架構。





　　要瞭解雲存儲的架構，首先需要明確：什麼是雲存儲?對此，IBM大中華區雲計算中心專案總監朱近之指出：雲存儲不是一個設備，而是一種服務，具體說來，他是把資料存儲和訪問作為一種服務並通過網路提供給使用者。 雲計算是提供計算能力，相應的，雲存儲是提供存儲能力。





　　朱近之表示，與之相比，存儲虛擬化也好，還是集群存儲、SAN+NAS等都是一種技術，二者之間沒有必然的聯繫。 但是從架構上看，雲存儲會利用到現有的存儲技術。 例如存儲虛擬化，雲存儲可以借助該技術構建龐大的存儲池，遮罩底層存儲差異，從而對外提供一致的服務。





　　由此看來，雲存儲並沒有更多技術上的突破，它只是更好利用了現有的存儲技術，更好進行了發揮，對外提供統一的存儲外包服務。 從形式上看，與軟體SaaS服務有些類似，所不同的是雲存儲所提供的存儲管理和服務。 如果這種服務面向個人，如前面提到的網路硬碟、微軟Mobile 6手機Web服務以及EMC Mozy提供線上備份服務等，就可以稱為面向個人的雲存儲服務。 由於目前，個人使用者對於存儲資料的安全性要求，不像企業級使用者要求那樣高，對於諸如洩密的問題也不是那麼敏感，因此面向個人的雲存儲服務發展會更快一些。





　　除了面向個人的雲存儲服務之外，還有面向企業的雲存儲服務，對於企業級雲存儲服務而言，由於資料關係到企業的核心競爭力，因此對於運營商有很高的要求，無論是SLA(伺服器水準協定)，還是資料安全性等， 都要求運營商能夠滿足要求。 在國內，由於相關法律條文的欠缺，以及整個社會在公信力方面的欠缺，面向企業的雲存儲服務還存在著很多障礙。 但是，這些障礙在企業內部並不成為障礙，隨著經濟全球化的發展，地球村的出現，整個世界已經變成了平的，那麼，透過一個或幾個集中式資料中心，為企業各分支機搆提供全球統一標準化的支援和服務，這已經成為了一種趨勢。 借助雲存儲的思維，企業內部的雲存儲服務將充滿了勃勃商機。

雲存儲的思路，也被IT廠商借鑒到了市場競爭中，如惠普推出的一項新的金融服務--Financial Services，承諾無論使用者現在採用何種品牌的存儲產品，惠普均可以對它們進行作價並收購， 然後再以服務租賃方式向使用者提供存儲服務，使用者只需要按月購買服務。 此舉可以有效盤活使用者的資產。 那麼，惠普為什麼敢於開展這樣的服務，據此間的業內人士分析，惠普的底氣就來自于類似雲存儲的服務，通過對於現有存儲技術加以純熟的應用，並進行必要的改造，有關專業服務人員可以更加有效管理和利用現有存儲資產，發揮更大的效益。 同樣的產品，不同的管理水準，其成效大相徑庭。 以存儲虛擬化技術為例，儘管技術已經比較成熟，但是受各種因素制約，很多使用者並不能夠很好的對其加以利用。 但是對於專業化人員而言，通過存儲虛擬化，構建龐大的存儲池，就可以充分發揮現有存儲產品最大能力，而這並不需要更多的投資。

目前雲存儲系統結構模型由4層組成。

　　存儲層：它是雲存儲最基礎的部分。 存放裝置可以是FC光纖通道存放裝置，可以是NAS和 iSCSI等IP存放裝置，也可以是 SCSI或SAS等 DAS存放裝置。 雲存儲中的存放裝置往往數量龐大且分佈多不同地域，彼此之間通過廣域網路、互聯網或者 FC光纖通道網路連接在一起。

　　存放裝置之上是一個統一存放裝置管理系統，可以實現存放裝置的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗余管理，以及硬體設備的狀態監控和故障維護。

　　基礎管理層：它是雲存儲最核心的部分，也是雲存儲中最難以實現的部分。 基礎管理層通過集群、分散式檔案系統和網格計算等技術，實現雲存儲中多個存放裝置之間的協同工作，使多個的存放裝置可以對外提供同一種服務，並提供更大更強更好的資料訪問性能。 CDN內容分發系統、資料加密技術保證雲存儲中的資料不會被未授權的使用者所訪問，同時，通過各種資料備份和容災技術和措施可以保證雲存儲中的資料不會丟失，保證雲存儲自身的安全和穩定。

　　應用介面層：應用介面層是雲存儲最靈活多變的部分。 不同的雲存儲運營單位可以根據實際業務類型，開發不同的應用服務介面，提供不同的應用服務。 比如視頻監控應用平臺、IPTV和視頻點播應用平臺、網路硬碟引用平臺，遠端資料備份應用平臺等。

　　訪問層：任何一個授權使用者都可以通過標準的公用應用介面來登錄雲存儲系統，享受雲存儲服務。 雲存儲運營單位不同，雲存儲提供的訪問類型和訪問手段也不同。

　　儘管雲存儲有這樣四層結構的劃分，並且有一些尖端的技術也正處在研發階段，例如EMC所宣佈的道裡(Daoli)可信基礎架構專案，旨在提供可信的雲計算平臺，使用虛擬化和可信計算技術， 支援對單個主機電腦環境進行隔離，使之適合租借給多使用者。 簡單說，道裡專案就是解決雲計算下的安全問題。

　　但是現有存儲產品和技術已經足以支撐企業內部雲存儲服務需求。 EMC中國研發中心首席架構師任宇翔在一次採訪中指出，採用現有的存儲產品，如 EMC高端存儲產品Symmetrix或者中端產品CLARiiON作為雲存儲的存儲層加以構建，從技術上將沒有任何的問題。 但是如果作為一種面向公眾的雲存儲服務，那麼其成本未免就有些太高了。 為此，他提出，雲存儲應該擁有幾個基本的特徵：一是大容量。 雲存儲的最大存儲容量可達數PB。 二是低成本，已 Google為例，為了降低存儲的採購和運維成本，它們的存儲系統通常是自己「攢」的。 第三是靈活的擴展能力。 他指出，雲存儲是存儲技術的集大成者。 虛擬化、資料壓縮、重復資料刪除、安全、基於策略的管理等都是雲存儲應該具備的能力。

　　幾大雲存儲產品

　　如果用大容量、低成本和靈活擴展能力等幾個要素對雲存儲產品加以衡量，那麼，有幾個突出的產品應該引起我們的注意。

　　Atmos

　　Atmos是EMC公司所發佈的雲存儲基礎架構解決方案，它具有自動設定、自我修復的特徵，可以擴展到PB級。 據瞭解，Atmos使用了一種基於策略的管理系統，讓服務提供了可以建立不同類別雲存儲的能力，比如說，其可以為非付費使用者創建檔的兩個副本，並存儲在全球不同的地點，並為付費使用者創建5～10份備份進行存儲， 並提供了其在全球各地訪問檔的更高的可靠性和更快的訪問。 在軟體系統中，Atmos包括資料服務，如複製、資料壓縮、重復資料刪除，通過廉價的標準x86伺服器從而獲得數百TB的硬碟存儲空間。 EMC承諾說其擁有自動設定新的存儲空間並自我調整硬體故障的能力。 也允許使用者使用Web服務協定進行管理和讀取。 目前 Atmos有三個版本，系統容量分別為120TB、240TB和360TB，它們全部都基於x86伺服器並支援千兆或10GbE乙太網連接。

ExDS9100(StorageWorks 9100 Extreme Data Storage)是惠普是針對檔內容的海量可擴展存儲系統，該系統結合了惠普PolyServe軟體、 BladeSystem底盤以及刀片伺服器以提高性能，還使用了被稱為「塊」的存儲。 這些塊在同一個容器中包含了82個1TB的SAS磁碟機。

　　ExDS9100專為簡化PB級資料管理而設計，為Web 2.0及數位媒體公司提供的全新商務服務，包括圖片共用、流媒體、視頻自選節目及社交網路，所帶來大量的以文檔為基礎資料完全滿足即時存儲與管理的需要。 同時可滿足石油及天然氣生產、安全監控及基因研究等大型企業的類似需求。

　　ExDS9100是一個統一的系統，配備以下三種主要配件：

　　Performance block：高能效的HP BladeSystem主機殼配備刀片伺服器，可滿足海量高性能運行的需求。 解決方案的基本配備包括四塊刀片，可擴展至16塊刀片配置，每個單元擁有高達12.8個核心，性能可以達到每秒3.2 GB。

　　Capacity block：基本配置提供三個高可用性的存儲塊，及高達246 TB的存儲容量。 最高配置能支援達10個存儲塊，提供820 TB的存儲容量。

　　Software：該系統採用HP的檔集群技術，滿足Web 2.0及數碼環境的嚴格要求。 為降低系統的複雜性及成本，應用程式可直接在伺服器模組上運行，刪除不必要的軟體層。 透過單一的圖像管理介面，使用者能夠輕鬆管理更多的存儲產品和設備。

　　XIV

　　XIV是IBM提供的新一代存儲產品。 它採用網格技術，極大的提高了資料的可靠性、容量的可擴充性、系統的可管理性。

　　XIV是在傳統的存放裝置以上的升級。 它具有海量存放裝置+大容量檔案系統+高輸送量互聯網資料訪問介面+管理系統的設計特徵。 XIV由於其獨特的設計，使之天生就具備海量的存儲能力與強大的可擴充性，能夠滿足各種Web2.0應用的需求，是一個理想的實現雲存儲的產品。

　　「XIV產品具備IBM資訊管理、保護、歸檔等重要職能，是 IBM資訊基礎構架和存儲關鍵的組成部分，也是 IBM能夠重新定義存儲的理念的一個產品。 」IBM系統與科技事業部大中華區產品部總經理侯淼說。

　　XIV結構把中端和高端存儲的特點結合在一起。 當使用者有了新的業務，或者資料快速增長，並能夠預計未來業務有高速度增長，資料類型複雜，這種情況下 ，XIV都是使用者目前合理的選擇。

　　XIV存儲系統內置的虛擬化技術大幅度簡化了管理及配置任務，瘦供給功能改善了 IT操作，快照功能幾乎可達到無限次，並可瞬間克隆資料卷，顯著提升測試及訪問資料庫操作的速度。 它的宗旨是通過消除熱點與系統資源的全部佔用，提供高度一致的性能。 IBM? XIV 存儲系統能夠説明使用者部署可靠、多用途、可用的資訊基礎結構，同時可提升存儲管理、配置，以及改進的資產利用率。