云存儲

1云存儲是什么
2云存儲分類

3云存儲和本地存儲的區別
4云存儲的優勢

5云存儲技術架構
6云存儲提供商

云存儲是什么

云計算除了處理大量的計算任務，還需處理存儲任務，當用戶使用存儲的需求增多時，云存儲的出現也就水到渠成。云存儲通過各種功能和技術，將網絡中異構存儲設備組織起來向外提供數據存儲和訪問服務，這改變了數據垂直存儲在某一臺物理設備的存儲模式，解決了傳統存儲技術在存儲空間和可擴展的缺陷，降低用戶使用成本。

云存儲分類

1、云存儲分為公有云、內部云和混合云存儲

(1)公共云存儲

公共云存儲以較低的成本提供大容量、高性能及可彈性擴展的云存儲服務，較成功的案例如亞馬遜公司的S3(Simple Storge Service)和Nirvanix公司提供的存儲服務。服務提供商可以保證每個客戶對存儲的使用都是獨立的、私有的。Dropbox提供的個人云存儲服務是是公共云存儲應用中的典型代表，國內比較突出的代表有 360 云盤、華為網盤、115 網盤、酷盤、百度云、金山快盤等。

(2) 內部云存儲

這種云存儲和私有云存儲比較類似，唯一不同的是它位于企業防火墻內部。私有云存儲指數據存儲在企業或單位專用存儲池中，只對內部用戶提供相應服務，

(3) 混合云存儲

混合云存儲把公共云存儲和內部/私有云存儲結合在一起。主要用于按客戶要求的訪問，特別是當客戶需要動態配置存儲容量的時候。從公共云存儲中劃出一部分容量配置給私有云存儲或內部云存儲使用可以幫助公司應對迅速增長的負載波動或高峰時段的容量需求。但是這種應用方式帶來個跨云空間管理上的復雜性。

2、云存儲的主要存儲類型包括對象存儲、塊存儲以及文件存儲

(1)對象存儲：對象存儲主要用于存儲日益增長的非結構化數據，應用程序往往需要使用RESTfulAPI實現數據訪問。對象存儲將數據讀寫操作和元數據分離，用戶向元數據服務器發出訪問請求，然后從對象存儲設備獲取數據。

(2)塊存儲：塊存儲的主要操作對象是磁盤，其將數據拆分成指定長度的塊，并單獨對塊進行存儲，每個塊關聯一個具有唯一標識符的地址，用戶請求數據時，需先組裝數據塊然后向用戶顯示，具有較高性能。

(3)文件存儲：文件存儲中數據以單條信息的形式存儲，按照某種類型的邏輯層次結構排放，可以方便實現文件共享和快速導航，使用范圍廣。

云存儲和本地存儲的區別

本地存儲和云存儲位于兩個不同的位置。本地存儲使用本地的硬件和軟件，也就是說，硬件是由企業擁有和管理的，而不是云服務提供商。云存儲駐留在遠程服務器上，可以跨越城市，也可以跨越全國。它通常由大型云計算公司提供。

本地存儲和云存儲的關鍵區別

本地存儲和云存儲的一個關鍵區別是財務方面的?；谠频能浖驮瀑Y源常常被劃分到為運營費用(OpEx)，因為是按月租賃的，所以這些費用是運營費用的一部分。相反，本地軟件和硬件被視為資本支出(CapEx)，它們通常作為資本支出購買一次。私有云存儲的好處之一是，它將對基礎設施、安全性和數據的本地控制與云技術的靈活性結合起來。與公有云存儲一樣，私有云存儲提供了根據需要動態伸縮資源的能力。與公有云存儲不同，客戶不需要擔心使用遠程數據中心可能導致的性能下降，因為私有云存儲放在企業的數據中心里。

本地存儲和云存儲的具體區別

(1)本地存儲的存儲資源由企業采購、擁有和管理。云存儲的存儲資源由第三方擁有和管理。云存儲存儲資源可以在預付費或按需付費的基礎上購買。

(2)本地存儲企業負責保護存儲資源和數據。云存儲作為訂閱的一部分，軟件保持最新版本。不需要安裝軟件更新和補丁。

(3)本地存儲存儲資源仍歸公司所有。云存儲存儲資源可以在多租戶環境中共享。

(4)本地存儲投資類型被歸為CapEx，這是一個典型的高成本項目。云存儲投資類型被歸為OpEx，每月成本較低^[1]。

云存儲的優勢

(1)可擴展性：隨著數據增加，用戶可能會提出擴充存儲容量的申請，由于云存儲服務是針對大規模打造的，可迅速實現用戶增長存儲的需求，并且云存儲也有能力增加容量，提高性能，通過新增新的存儲節點實現擴容操作。

(2)節約成本：云存儲價格比較合理，用戶按需付費，數據的備份也不需使用其他數據中心，可以自動從實現復制備份，并且云存儲的硬件維護、災難恢復等成本費用較少。

(3)數據安全：由于云存儲數據傳輸穩定且安全，對于存儲管理機密和敏感數據等是一個好的選擇方案。

(4)可訪問性：云存儲服務可以使用各式設備連接，能隨時隨地實現訪問。

(5)同步：同步確保了保存的數據和文件在所有設備上都會自動更新，無需用戶執行相應的操作，保證存儲數據的一致性。

(6)災難恢復：云存儲提供數據副本并將這些數據存儲在不同的位置，數據可通過互聯網連接隨時隨地進行訪問，如果其中一個服務器宕機，也可從其他服務器上獲取完整數據。云存儲還可通過使用多個云來獲取更高的可靠性和安全性^[2]。

云存儲技術架構

從云存儲技術實現上看，從最底層向上，可分為物理存儲層、管理調度層、訪問接口層和應用服務層

云存儲

(1)物理存儲層是技術架構的基礎，云存儲一般根據設計容量來配置系統設備，從而達到較高的性價比。另外，在云存儲系統由于數據增長的快速性，后期可能會增加設備以擴大系統存儲容量，購買時期的不同可能導致設備性能差異較大，因此需進行異構設計，此外，還可設立存儲設備管理層，對物理設備進行監控和維護。

(2)管理調度層決定數據和資源的匹配和調度，它將整個系統中的設備集合起來，將數據分塊或以對象的形式交由指定設備處理，實現數據存取與備份、負載平衡、故障恢復等功能。

(3)訪問接口層屏蔽云存儲的內部實現細節，對外提供一個統一的操作接口，使用者通過這些接口可以實現數據操作。

(4)服務應用層主要負責實現各種與存儲相關的功能需求，例如視頻播放、數據備份和共享等，目前云存儲系統大多采用松耦合非對稱架構，這種架構整體性能高，將用戶關注更多的放在數據讀寫等操作上。這種架構設計目的在于實現大容量存儲，提升大文件的I/O性能。對系統搭建者來說，這種架構可讓節點使用不同的設備，有效降低系統對特定設備的依賴，降低實現和維護的開銷，降低系統搭建的復雜度。

云存儲提供商

(1)AWS S3

企業云服務提供商的鼻祖。亞馬遜早在2006年推出了其首個平臺即服務產品，還推出了彈性云計算(EC2)，這個計算平臺提供虛擬化的數據處理服務，亞馬遜的數據湖服務名為亞馬遜簡單存儲服務(S3)，現被全球數百萬家公司和組織使用。

就大數據運營而言，AWS仍是最受歡迎的存儲解決方案，2019年第四季度為這個科技巨頭創收近100億美元。

(2)微軟Azure Data Lake

微軟應對AWS的產品于2010年推出，但它提供整套工具和服務，旨在使處理大型數據集的組織可以在云端執行所有操作。微軟擁有運行世界上一些規模最大的處理和分析操作這方面的經驗，包括其自己的Office 360、，Skype和Xbox Live。一個優勢是企業級安全和治理以及與高級分析工具集成。Azure的服務套件包括Azure Data Lake，它專門旨在滿足數據方面有復雜要求的企業和組織的需求。數據以原生格式存儲在數據湖中——未經處理，也無需符合可應用于所有其他數據的標準模式。

(3)谷歌云存儲

谷歌的云平臺立足于支持其自己的大數據驅動服務(比如Youtube和谷歌搜索)的同一技術，擁有由此帶來的種種可擴展性和可靠性。它還提供諸多面向存儲和面向數據湖的服務，統一歸屬谷歌云存儲，旨在可靈活擴展以處理EB級數據。根據訪問頻次，對不同的數據集實行不同的定價方案，因此實際上只是“備份”，無需即時訪問的數據可歸檔起來，以降低存儲成本。

(4)Oracle云

Oracle完善的數據庫平臺通過其Oracle云服務供企業使用，該服務提供靈活可擴展的存儲以及基于云的分析和數據處理服務套件。該平臺本身使用Oracle自家的專有高級機器學習流程，幫助自動執行你可能要執行的許多數據操作，并減少手動輸入數據引起的錯誤。

(5)IBM云

IBM根據需求提供許多不同的數據湖解決方案，它們都圍繞IBM云(以前名為Bluemix)平臺集中起來。有了IBM平臺，用戶可以根據所處理的數據結構來選擇對象存儲、塊存儲或文件存儲。IBM提供“認知”分析工具(Watson AI平臺)，它們與存儲在IBM云服務上的數據完全整合。

(6)阿里云

阿里云作為中國領先的大數據云服務提供商，阿里云在亞洲擁有龐大的用戶群，并提供種類與美國平臺一樣齊全的分析、安全和AI工具。它提供按需付費模式和按月訂購模式。用戶評論表明，向美國和歐洲客戶提供的服務可能不如硅谷競爭對手來得完善，但價格極具競爭力^[3]。

參考資料：

[1]存儲D1net.本地存儲VS云存儲：區別不只是數據存放位置

[2]徐煒華.云平臺下項目管理系統的設計與實現[D].四川:電子科技大學，2021.

[3]大數據資本論.大數據云存儲提供商有哪些?

云存儲相關報告：

阿里云：2020云存儲產品及應用白皮書(84頁).pdf