云存储技术的研究

摘 要：本文首先对云存储的概念、特点做了简单的介绍，然后重点论述了云存储系统的结构模型、功能和技术优势，最后对云存储的应用做了分析，并对云存储未来的发展趋势进行了展望。

关键詞：云存储；系统结构模型；技术优势；云存储应用

中图分类号：TP3 文献标识码：A

随着云计算的发展，“大数据”成为未来海量数据发展的新趋势，大数据环境下数据如何对数据进行合理、有效地存储是一个难题，而云存储技术的出现解决了这个问题。

1 云存储概述

1.1 云存储定义

云存储是在云计算基础上出现的一个全新的概念，用于对数据进行存储和管理，但它不仅是存储技术，更是服务的创新。从用户的服务角度看，云存储提供一种按需服务的应用模式，用户借助网络连接到云端来存储资源，该方式有助于用户随时随地存储信息数据。我们从云存储的实际服务工作角度出发，云存储通常情况下采用虚拟化技术以及分布式技术等，实现低成本资源以及可扩展资源的有效存储与共享。[ 1，2 ]

1.2 云存储特点

云存储与传统存储之间的比较从以下4个方面进行：

1）架构：云存储不仅是一种架构，更是一种服务，底层采用分布式架构和虚拟化技术，容易扩展，单点的失效不会影响整体的服务。

2）服务模式：按需使用，按使用进行计费，服务的提供商可以迅速交付和及时响应。

3）容量：云存储可进行海量存储，同时支持PB级以上的无限扩展。

4）数据管理：云存储提供传统访问方式，同时提供海量数据的管理和对外的公共服务支撑，采用保护数据的安全策略，用户可以灵活配置。

目前，云存储系统主要是将存储服务提供给用户，具有可靠性高、可用性强、安全性高、规范化、低成本等特点，这些特点使云存储成为一个可行且经济高效的选择。

2 云存储结构模型、功能和技术优势

2.1 云存储系统结构模型

云存储系统的结构模型采用的是分层结构，自底到高分别由存储层、基础管理层、应用接口层和访问层构成。

存储层：该层是云存储最基础的部分。云存储中数量非常大，而且其分布在各个地域存储设备当中，相互之间的联系主要是借助广域同以及互联网等。此外，设备当中的统一存储系统，可以在一定程度上达到虚拟化管理以及多链路冗余管理的效果，还可以对相关硬件设备进行监督控制，有效维护设备的故障安全。[ 1，3 ]

基础管理层：系统中的基础管理层属于核心部分，实际工作中借助集群方式、分布式的文件系统以及计算等技术等，实现相互间的协同合作，并对外提供同一种服务和数据访问能力，该数据访问的性能更加强大、且更加优异。基础管理层确保云存储中数据不会被未授权的用户所访问，且安全性和稳定性较高。[ 1，3 ]

应用接口层：不同云存储单位能够按照业务类型，对应用服务及其接口进行开发。[ 1，3 ]

访问层：每一个授权用户从某种程度上都能够借助规范化的公用接口准确登录相应的云存储系统，进而享受到云存储的专业服务。此外，云存储在访问手段以及访问类型上往往会根据运营单位的差异而出现不同情况。[ 1，3 ]

2.2 云存储功能

云存储提供的诸多功能和性能主要目的是满足海量数据的增长带来的存储难题，云存储功能主要体现在以下几个方面：1）线性地扩展性能和存取速度。2）将数据存储按需迁移到分布式的物理站点。3）确保数据存储的高度适配性和自我修复能力。4）确保多租户环境下的私密性和安全性。5）允许用户基于策略和服务模式按需扩展性能和容量。6）改变云存储购买模式。7）结束颠覆式的技术升级和数据迁移工作。

2.3 云存储技术优势

面对如今海量数据的存储需求，传统存储系统已经无法满足需求。为了实现个性化按需定制，且面向个人、家庭、企业等不同群体用户，同时确保数据安全性、可靠性和系统稳定性等，出现了云存储技术[ 2 ]。

云存储技术具有以下优势：

1）存储管理可以实现自动化和智能化，所有的存储资源被整合到一起，客户看到的是单一存储空间。

2）提高了存储效率，通过虚拟化技术解决了存储空间的浪费，可以自动重新分配数据，提高了存储空间的利用率，同时具备负载均衡、故障冗余功能。

3）云存储能够实现规模效应和弹性扩展，降低运营成本，避免资源浪费。

3 云存储应用

云存储除了云存储技术外，还指云存储服务，主要指SaaS和IaaS和这两个方面的服务。按照用户群及提供存储服务方式的不同，云存储应用分为公众应用和企业应用这两大类。

云存储公众应用是作为SaaS层的业务向用户提供服务，该层的云存储应用各式各样，有网络磁盘、文档保存、同步备份、上传、离线下载、在线编辑和文件共享等。国外应用有Dropbox、Google Driver和SkyDrive等，国内应用有115网盘、华为网盘、企业快盘和新浪微盘等。[ 2，3 ]

云存储企业应用是作为IaaS层的业务向用户提供基础存储设施及基础存储、备份服务，企业租用这些服务为自身提供办公的便利，如员工间协作办公、在线文档编辑、文件共享和高级别安全加密等。企业可依据业务需要开发业务层向公众用户提供云存储应用，如文件存储、在线共享等。国外应用有Amazon S3云服务，国内应用有阿里云存储服务和盛大云存储服务。[ 2 ]

4 结论

云存储是未来存储技术发展的一种趋势，云存储技术的发展，使得各类搜索、应用技术和云存储相结合的应用将面向用户，这就要求对云存储系统在安全性、便携性、性能和可用性及数据访问等方面改进。

云存储未来的发展趋势主要是：云物联应用、云安全、云存储应用、云呼叫应用、私有云应用、云游戏应用、云教育应用、云会议应用及云社交应用。

参考文献：

[1] 张龙立.云存储技术探讨[J].电信科学，2010（8A）：71-74.

[2] 张继平.云存储解析[M].北京：人民邮电出版社，2013，3.

[3] 唐箭.云存储系统的分析与应用研究[J].电脑知识与技术，2009，5（20）：5337-5340.

作者简介：何婧媛（1987-），女，陕西延安人，硕士，助教，研究方向：云计算、数值计算。