2.3 云計算與云存儲

云計算系統是一個以數據運算和處理為核心的系統，用于處理用戶的請求并輸出結果。與云計算系統相比，云存儲可以認為是配置了大容量存儲空間的一個云計算系統。本節將詳細闡述云存儲的概念，以及云計算與云存儲的關系。

2.3.1 云存儲概述

云存儲對使用者來說，不是指某一個具體的設備，而是指一個由許多存儲設備和服務器所構成的集合體。使用者使用云存儲，使用的是整個云存儲系統帶來的一種數據訪問服務。所以，云存儲不是一種存儲，而是一種服務。

與傳統的存儲平臺相比，云存儲能夠快速地為用戶部署存儲空間，降低存儲成本，采用的方法有存儲共享、重復數據刪除和數據壓縮等。

隨著容量增長，云存儲需要滿足以下功能，以適應當今社會的需求。

● 線性的擴展性能和存取速度。

● 將數據存儲按需遷移到分布式的物理站點。

● 確保數據存儲的高度適配性和自我修復能力，可以保存多年。

● 確保多個用戶使用環境下的私密性和安全性。

● 允許用戶基于策略和服務模式按需擴展性能和容量。

● 改變存儲購買模式，只收取實際使用的存儲費用。

● 結束顛覆式的技術升級和數據遷移工作。

而要實現這些功能，云存儲必須依賴于服務管理、存儲管理、存儲資源和服務等關鍵因素，對這些關鍵因素的具體要求如表2-2所示。

2.3.2 云存儲的存儲方式

根據云存儲的存儲單位不同，云存儲可以分為3種存儲方式：對象存儲、塊存儲和文件存儲。

1.對象存儲

對象存儲是以對象（Object）為基本單位的存儲方式，如圖2-7所示。對象存儲基于文件系統，通過文件系統來存儲訪問數據。

對象存儲系統由以下幾個部分組成

1）對象，每個對象都是數據和數據屬性集的總和。數據屬性包括數據分布、質量服務等。對象的大小沒有限制，可以包含整個數據結構，如文件、數據庫表項等。

2）基于對象的存儲設備OSD，每個OSD（Object-based Storage Device）都是一個具有自身的存儲介質、處理器、內存和網絡系統等的智能設備，主要對本地的對象進行管理，是對象存儲系統的核心。OSD的主要功能是數據存儲和安全訪問。

3）元數據服務器MDS，MDS（Meta Data Server）為客戶端提供元數據，同時為客戶端提供高速緩沖存儲器Cache的一致性保證及客戶端認證服務。

4）文件系統，文件系統對用戶的文件操作進行解釋，并在元數據服務器和OSD間通信，完成所請求的操作。

2.塊存儲

塊存儲是以塊為基本單位的存儲方式，如圖2-8所示。塊泛指底層磁盤上的扇區組合，某個文件可以對應一個或者多個這樣的塊。塊設備需要記錄每個存儲數據塊在設備中的位置，增加了存儲系統的管理任務。

3.文件存儲

文件存儲是以文件為基本單位的存儲方式，如圖2-9所示。文件存儲設備通過以太網與服務器連接。文件設備主要用于用戶文件共享。

在實際應用中，需要根據不同需求選擇不同的存儲方式。表2-3所示為3種存儲方式的比較。

2.3.3 云存儲與云計算的關系

云存儲是在云計算的概念上延伸和發展出來的一個新的概念，是指通過集群應用、網絡技術或分布式文件系統等功能，將網絡中大量不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統。當云計算系統運算和處理的核心是大量數據的存儲和管理時，云計算系統中就需要配置大量的存儲設備，那么云計算系統就轉變成為一個云存儲系統。所以，云存儲是一個以數據存儲和管理為核心的云計算系統，用于保證數據的安全性，并節約存儲空間。