云存储结构模型ppt课件.ppt

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1、云存储应用及其发展,计算机系 聂军,2017年4月14日,1,2,云存储简介,云存储与传统存储的不同及优点,云存储的应用,3,4,5,我国的云存储现状,云存储的未来发展趋势,1,2,什么是云存储,云存储结构模型,一、云存储简介,3,4,云存储系统拓扑结构,云存储与传统存储的不同,1、什么是云存储,云存储是在云计算(cloud computing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云

2、计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。简单来说，云存储就是将储存资源放到云上供人存取的一种新兴方案。,1、什么是云存储,简单说： 云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。 云计算系统可以认为是以数据处理、数据运算为中心的系统。 云计算系统不但能对数据进行处理和运算，系统中还有大量的存储阵列设备，以实现对计算数据的保存和管理。在云计算系统中配置相应的存储设备，该计算系统即拥有了云存储系统功能。,2、云存储结构模型,云存储平台整体架构可划分为4个层次，自底向上依次是： 数据存储层（基础） 数据管理层（

3、核心） 数据服务层（灵活性强） 用户访问层,2、云存储结构模型,3、云存储系统拓扑结构,云存储系统的核心由云存储控制服务器和后端存储设备两大部分组成。,3、云存储系统拓扑结构,（1）云存储控制服务器 云存储控制器负责整个系统元数据和实际数据的管理和索引，提供超大容量管理，实现后端存储设备的高性能并发访问和数据冗余等功能。云存储控制服务器是整个系统的统一管理平台，管理员可以在其中监视系统运行情况、管理系统中用户和各项策略等。（2）云存储后端存储设备云存储系统采用高性能应用存储设备，可内嵌云存储系统访问协议包、存储节点认证许可等。设备采用高密度磁盘阵列设备，每套设备通过网络接入到云存储系统中，进入

4、云存储存储池后进行分配。对数据存储可实现多副本、多物理设备分别保存，当容量或带宽需要扩展时，通过增加存储节点来实现，根据实际需要灵活扩张，在系统运行中进行在线的容量和性能增加。,二、云存储与传统存储有什么异同及优点,传统存储当我们使用某一个独立的存储设备时，我们必须非常清楚这个存储设备是什么型号，什么接口和传输协议，必须清楚地知道存储系统中有多少块磁盘，分别是什么型号、多大容量，必须清楚存储设备和服务器之间采用什么样的连接线缆。云存储如果采用云存储，那么上面所提到的一切对使用者来讲都不需要了。云存储系统中的所有设备对使用者来讲都是完全透明的，任何地方的任何一个经过授权的使用者都可以通过一根接入

5、线缆与云存储连接，对云存储进行数据访问。,二、云存储与传统存储有什么异同及优点,（1）更容易扩容(包括带宽) 云存储采取的架构是并行扩容，容量不够了，只要采购新的存储服务器即可，容量立即增加，几乎是没有限制的。（2）更易于管理 其实这一项也可以归纳为成本上的优势。因为将大部分数据迁移到云存储上去后，所有的升级维护任务都是由云存储服务提供商来完成，节约了企业存储系统管理员上的成本压力。还有就是云存储服务强大的可扩展性，当企业用户发展壮大后，突然发现自己先前的存储空间不足，这要是在以前，就必须要考虑增加存储服务器来满足现有的存储需求。那么云存储服务则可以很方便的在原有基础上扩展服务空间，满足需求。

6、,二、云存储与传统存储有什么异同及优点,（3）成本更低廉 就目前来说，企业在数据存储上所付出的成本是相当大的，而且这个成本还在随着数据的暴增而不断增加。为了减少这一根本压力，许多企业宁肯冒着数据丢失的危险，而将大部分数据转移到云存储上，让云存储服务提供商来为他们解决数据存储的问题。这样就能花很少的价钱获得最优的数据存储服务。（4）量身定制 这个主要是针对于私有云。云服务提供商专门为单一的企业客户提供一个量身定制的云存储服务方案，或者可以是企业自己的IT机构来部署一套私有云服务架构。私有云不但能为企业用户提供最优质的贴身服务，而且还能在一定程度上降低安全风险。,三、云存储的应用,云存储能提供什么

7、样的服务取决于云存储架构的应用接口层中内嵌了什么类型的应用软件和服务。 云存储服务可以分为： 1、个人级应用 2、企业级应用,1、个人级云存储,（1） 网络磁盘 相信很多人都使用过腾讯、MSN等很多大型网站所推出“网络磁盘”服务。网络磁盘是个在线存储服务，使用者可通过WEB访问方式来上传和下载文件，实现个人重要数据的存储和络化备份。高级的网络磁盘可以提供web页面和客户端软件等两种访问方式。网络磁盘的容量空间一般取决与服务商的服务策略，或取决于使用者想服务商支付的费用多少。,1、个人级云存储,（2） 在线文档编辑 经过近几年的快速发展，Google所能提供的服务早已经从当初单一的搜索引擎，扩展

8、到了Google Calendar、Google Docs、Google Scholar、Google Picasa等多种在线应用服务。Google一般都把这些在线的应用服务称之为云计算。相比较传统的文档编辑软件，Google Docs的出现将会使我们的使用方式和使用习惯发生巨大转变，今后我们将不再需要在个人PC上安装office等软件，只需要打开Google Docs网页，通过Google Docs就可以进行文档编辑和修改(使用云计算系统)，并将编辑完成的文档保存在Google Docs服务所提供的个人存储空间中(使用云存储系统)。,1、个人级云存储,（3） 在线的网络游戏。 近年来，网络游

9、戏越来越收到年轻人的喜爱，魔兽、武林三国等各种不同主题和风格的游戏层出不穷，网络游戏公司也使出浑身解数来吸引玩家。但很多玩家都会发现一个很重要的问题：受到带宽和单台服务器的性能限制。云计算和云存储的应用，可以代替现有的多服务器架构，使所有玩家都能集中在一个游戏服务器组的管理之下。所有玩家聚集在一起，这将会使游戏变得更加精彩，竞争变得更加激烈。同时，云计算和云存储系统的使用，可在最大限度上提升游戏服务器的性能，实现更多的功能;各玩家除了不再需要下载、安装大容量的游戏程序外，更免除了需要定期进行游戏升级等问题。,2、企业级云存储,（1） 企业空间租赁服务 信息化的不断发展使得各企业、单位的信息数据

10、量呈几何曲线性增长。数据量的增长不仅仅意味着更多的硬件设备投入，还意味着更多的机房环境设备投入，以及运行维护成本和人力成本的增加。即使是现在仍然有很多单位、特别是中小企业没有资金购买独立的、私有的存储设备，更没有存储技术工程师可以有效地完成存储设备的管理和维护。通过高性能、大容量云存储系统，数据业务运营商和IDC数据中心可以为无法单独购买大容量存储设备的企事业单位提供方便快捷的空间租赁服务，满足企事业单位不断增加的业务数据存储和管理服务，同时，大量专业技术人员的日常管理和维护可以保障云存储系统运行安全，确保数据不会丢失。,2、企业级云存储,（2） 企业级远程数据备份和容灾 随着企业数据量的不断

11、增加，数据的安全性要求也在不断增加。企业中的数据不仅要有足够的容量空间去存储，还需要实现数据的安全备份和远程容灾。不仅要保证本地数据的安全性，还要保证当本地发生重大的灾难时，可通过远程备份或远程容灾系统进行快速恢复。通过高性能、大容量云存储系统和远程数据备份软件，数据业务运营商和IDC数据中心可以为所有需要远程数据备份和容灾的企事业单位提供空间租赁和备份业务租赁服务，普通的企事业单位、中小企业可租用IDC数据中心提供的空间服务和远程数据备份服务功能，可以建立自己的远程备份和容灾系统。,2、企业级云存储,（3） 视频监控系统 近年来，电信和网通在全国各地建设了很多不同规模的“全球眼”、“宽视界”

12、网络视频监控系统。“全球眼”或“宽视界”系统的终极目标是建设一个类似话音网络和数据服务网络一样的，遍布全国的视频监控系统，为所有用户提供远程(城区内的或异地的)的实时视频监控和视频回放功能，并通过服务来收取费用。但由于目前城市内部和城市之间网络条件限制，视频监控系统存储设备规模的限制，“全球眼”或“宽视界”一般都能在一个城市内部，甚至一个城市的某一个区县内部来建设。假设我们有一个遍布全国的云存储系统，并在这个云存储系统中内嵌视频监控平台管理软件，建设“全球眼”或“宽视界”系统将会变成一件非常简单的事情。系统的建设者只需要考虑摄像头和编码器等前端设备，为每一个编码器、IP摄像头分配一个带宽足够的

13、接入网链路，通过接入网与云存储系统连接，实时的视频图像就可以很方便地保存到云存储中，并通过视频监控平台管理软件实现图像的管理和调用。用户不仅可以通过电视墙或PC来监看图像信号，还可以通过手机来远程观看实时图像。,2、企业级云存储,（3） 视频监控系统,1,2,我国云存储市场动态,我国云存储的市场驱动力,四、我国云存储现状,3,我国云存储面临的挑战,1、我国云存储市场动态,中国目前企业的CIO/CTO对公有云还是存怀疑态度，目前，大约有70%的企业不愿意将企业内的数据放在公有云上，主要是从安全性的角度考虑，但是，数据对于企业业务投入越来越大，会迫使企业特别是对数据安全性非常高的金融业也逐步走向公

14、有云。 国内的企业观念更习惯于花钱购买硬件产品而非服务，作为存储需求最大的政府、电信、金融三个行业，在中国都建有自己的数据中心。 在中小企业市场，目前90%的中小企业在存储采购只有10%的水平，因此，采购云存储能力非常低。 云存储的安全性，需要从法律上对云存储的安全性，可靠性进行约束，需要出现第三方机构帮助企业来对云存储进行审计，同时，中国相对落后的网络建设制约着云存储的发展,2、我国云存储的市场驱动力,（1）网络宽带 云存储系统将是多区域分布，遍布全球的庞大系统，目前使用者多数是通过ADSL、DDN等宽带接入设备来连接云存储，因此，云存储使用者需要使用宽带网络与存储系统进行连接，只有宽带网络

15、得到充足的发展，使用者才能获得足够大的数据传输带宽，实现大容量数据传输，享受到云存储带来的便利。,2、我国云存储的市场驱动力,（2)WEB 2.0技术 通过WEB2.0技术可以使使用者的应用方式和可得到的服务更加灵活和多样化，目前云存储使用者只能通过WEB2.0技术，将PC、手机、移动终端等多种设备，实现数据、文档、图片、音频、视频等内容的集中存储和资料共享。,2、我国云存储的市场驱动力,（3)应用存储 应用存储是一种在存储设备中集成了应用软件功能的存储设备，其不但具有数据存储功能，还包括了部分应用软件的功能，就如同数据中心中包含程序应用服务器与数据库服务器，应用存储与云存储结合，可以减少云存

16、储中服务器的数量，降低企业系统建设成本，减少系统中由于服务器造成的单点故障和性能瓶颈，提高系统性能和效率。,2、我国云存储的市场驱动力,（4)集群技术、分布式文件系统和网络计算技术的发展 云存储系统是由多个存储设备、多应用、多服务协同工作的集合体，需要通过集群技术、分布式文件系统和网络计算等技术，实现各个存储设备之间的协同工作。,2、我国云存储的市场驱动力,（5)网络存储安全技术的发展 由于云存储的数据传输时通过普通的宽带进行传输，因此，必须保证数据传输的安全性，云存储可以通过数据加密技术保证云存储中的护具不会被未授权的用户所访问，同时，各个数据备份和容灾技术保证云存储中的数据不会丢失，从而保

17、证云存储自身的安全和稳定。,3、我国云存储面临的挑战,（1）数据中心建设 数据中心的建设需要大量的投入，中国国内的企业很少有这么大的实力，而如果国内企业来承建云存储，则需临着非常大的资金压力。若政府进行部署，那么诸多法律法规可能会限制其部署。（2）国内云存储的用户 国内已经建立了部分云计算中心，但大部分客户都是政府或者大型企业，以满足用户的计算需求，客户群比较局限，盈利能力较弱。同样，建立云存储服务，在国内用户没有达到一定数量的情况下，如何维持一个云存储数据中心是个非常大的难题。,3、我国云存储面临的挑战,（3）可靠性 目前，云存储服务的的可靠性还无法达到企业级的阵列要求。（4）大型企业方面

18、大型企业已经有自己的IT设施，是否愿意舍弃原先的IT设施，对企业的信息化系统，存储系统进行重新布置，需要的投入非常巨大。,1,2,安全性,便携性,五、云存储的未来发展趋势,3,4,性能和可用性,数据访问,五、云存储的未来发展趋势,（1）安全性从云计算诞生，安全性一直是企业实施云计算首要考虑的问题之一。同样在云存储方面，安全仍是首要考虑的问题，对于想要进行云存储的客户来说，安全性通常是首要的商业考虑和技术考虑。但是许多用户对云存储的安全要求甚至高于它们自己的架构所能提供的安全水平。既便如此，面对如此高的不现实的安全要求，许多大型、可信赖的云存储厂商也在努力满足它们的要求，构建比多数企业数据中心安

19、全得多的数据中心。现在用户可以发现，云存储具有更少的安全漏洞和更高的安全环节，云存储所能提供的安全性水平要比用户自己的数据中心所能提供的安全水平还要高。,五、云存储的未来发展趋势,（1）安全性 从云计算诞生，安全性一直是企业实施云计算首要考虑的问题之一。同样在云存储方面，安全仍是首要考虑的问题，对于想要进行云存储的客户来说，安全性通常是首要的商业考虑和技术考虑。但是许多用户对云存储的安全要求甚至高于它们自己的架构所能提供的安全水平。既便如此，面对如此高的不现实的安全要求，许多大型、可信赖的云存储厂商也在努力满足它们的要求，构建比多数企业数据中心安全得多的数据中心。现在用户可以发现，云存储具有更

20、少的安全漏洞和更高的安全环节，云存储所能提供的安全性水平要比用户自己的数据中心所能提供的安全水平还要高。,五、云存储的未来发展趋势,（2）便携性 一些用户在托管存储的时候还要考虑数据的便携性。一般情况下这是有保证的，一些大型服务提供商所提供的解决方案承诺其数据便携性可媲美最好的传统本地存储。有的云存储结合了强大的便携功能，可以将整个数据集传送到你所选择的任何媒介，甚至是专门的存储设备。,五、云存储的未来发展趋势,（3）性能和可用性 过去的一些托管存储和远程存储总是存在着延迟时间过长的问题。同样地，互联网本身的特性就严重威胁服务的可用性。最新一代云存储有突破性的成就，体现在客户端或本地设备高速缓

21、存上，将经常使用的数据保持在本地，从而有效地缓解互联网延迟问题。通过本地高速缓存，即使面临最严重的网络中断，这些设备也可以缓解延迟性问题。这些设备还可以让经常使用的数据像本地存储那样快速反应。 通过一个本地NAS 网关，云存储甚至可以模仿终端NAS 设备的可用性、性能和可视性，同时将数据予以远程保护。随着云存储技术的不断发展，各厂商仍将继续努力实现容量优化和WAN(广域网)优化，从而尽量减少数据传输的延迟性。,五、云存储的未来发展趋势,（4）数据访问 现有对云存储技术的疑虑还在于，如果执行大规模数据请求或数据恢复操作，那么云存储是否可提供足够的访问性。在未来的技术条件下，此点大可不必担心，现有的厂商可以将大量数据传输到任何类型的媒介，可将数据直接传送给企业，且其速度之快相当于复制、粘贴操作。另外，云存储厂商还可以提供一套组件，在完全本地化的系统上模仿云地址，让本地NAS 网关设备继续正常运行而无需重新设置。未来，如果大型厂商构建了更多的地区性设施，那么数据传输将更加迅捷。如此一来，即便是客户本地数据发生了灾难性的损失，云存储厂商也可以将数据重新快速传输给客户数据中心。,谢谢！,