云存储技术优势及其发展趋势的探讨
1.引言
近年来，由于信息技术的发展，科学计算和商业计算等众多应用领域会产生了规模相当巨大的数据，并且数据量仍在快速增加，呈海量形式发展。在科学计算方面，如物理学、天文学、生物学等领域都会产生规模庞大的数据，而且每年的数据规模达到若干PB。而在商业计算方面，Web搜索、社会网络等需要处理的数据规模也非常庞大，例如，Google和Facebook等应用产生的数据达到PB甚至EB级。按照摩尔定律，处理器的速度每18个月就会翻一番，光纤技术的发展也大大加快了数据在网络上的传输速度。但是，数据存取受限于存储介质的机械运动，使得数据存取成为制约信息技术发展的主要瓶颈. 面对数据存储的急剧膨胀，企业需要不断购置大量的存储设备来应对不断增长的存储需求。然而，这似乎并不能从根本解决问题。首先，存储设备的采购预算越来越高，大多数企业难以承受如此巨大的开支。大量的异构物理存储资源大大增加了存储管理的复杂性，容易造成存储资源浪费和利用效率不高。而时下云计算技术的兴起则使得高效低成本云存储技术得以实现。
2.云计算和云存储
（1）云计算
云其实是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。
云计算定义还是挺抽象的，为此，我们可以举一些很浅显的例子。比如说，我们有时想倚仗电脑软件去完成一些工作，而许多软件是收费的，对不经常使用该软件的用户来说购买是非常不划算的。这时，如果能够提供我们需要的所有软件供我们租用，我们只需要在用时付少量“租金”即可“租用”到这些软件服务，则为我们节省许多购买软硬件的资金。因此，云计算的概念应运而生。云计算的最终目标是将计算、服务和应用作为一种公共设施提供给公众，使人们能够像使用水、电、煤气那样使用计算机资源。在云计算模式下，用户的计算机会变的十分简单，或许不大的内存、不需要硬盘和各种应用软件，就可以满足我们的需求，因为用户的计算机除了通过浏览器给“云”发送指令和接受数据外基本上什么都不用做便可以使用云服务提供商的计算资源、存储空间和各种应用软件。这就像连接“显示器”和“主机”的电线无限长，变成了网络。显示器放在使用者的面前，而主机是云服务提供商的服务器集群。在云计算环境下，用户不需要购买和拥有复杂的硬件和软件，而是只需要把钱汇给云计算服务提供商，就可以购买到等同的服务。这就是云计算。
（2）云存储
云存储是在云计算的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。使用者可以在任何时间、任何地方，透过任何可连网的装置连接到云上方便地存取数据。
（3）两者关系
首先，云存储是在云计算基础上延伸和发展出来的。其次，和云计算相比，云存储优势主要是配置了大容量存储空间的云计算系统，实现不同类型的云存储运营商对企业或个人提供不同的服务，另外，它不受地理位置限制具有无限扩展性、基于商业组件等。最后，在结构模型上看云存储相比云计算多一个存储层（后文会提到），同时也多很多与数据管理和安全有关的基础管理功能，访问层和应用接口层两者是完全相同的，企业进入云存储的系统有：企业远程数据备份、企业空间租赁、企业内视频监控等。
3.云存储的技术优势
如今传统的SAN或NAS在容量和性能的扩展上存在瓶颈，已经不能满足新形势下对数据保存高性能、高容量、易扩展的需求。而云计算的服务模式凭借其低成本，大容量、高带宽的优势，不仅轻松突破了SAN的性能瓶颈，而且可以实现性能与容量的线性扩展。相比于传统的集中存储方式，云存储系统具有以下几点优势。
（1）更容易扩容
相比传统的存储扩容，云存储架构采用的是并行扩容方式，当客户需要增加容量时，可按照需求采购服务器，简单增加即可实现容量的扩展：新设备仅需安装操作系统及云存储软件后，打开电源接上网络，云存储系统便能自动识别，自动把容量加入存储池中完成扩展。扩容环节无任何限制。
（2）更易于管理
在以往的存储系统管理中，管理人员需要面对不同的存储设备，不同厂商的设备均有不同的管理界面，使得管理人员要了解每个存储的使用状况（容量、负载等）的工作复杂而繁重。而且，传统的存储在硬盘或是存储服务器损坏时，可能会造成数据丢失，而云存储则不会，如果硬盘坏掉，数据会自动迁移到别的硬盘，大大减轻了管理人员的工作负担。对云存储来说，再多的存储服务器，在管理人员眼中也只是一台存储器，每台存储服务器的使用状况，通过一个统一管理界面监控，使得维护变得简单和易操作。
（3）成本更低廉
传统的存储系统对硬盘的一致性要求近乎苛刻，必须同厂牌、同容量、同型号，否则系统一旦很出现问题就很难解决。而且，面对升级换代较快的IT产业，硬盘在使用2～3年后很难找到同型号产品更换。使用云存储就可以避免这个问题，云存储系统对存储设备、服务器设备、硬盘等产品的一致性没有要求，不同介质、容量、厂牌、型号的硬盘，都可以一起工作，既可以实现原有硬件的利旧保护投入，又可以实现新技术、新设备的快速更新，合理搭配、优化选择、可持续发展。
（4）数据更安全，服务不中断
传统存储系统会因为系统升级或者硬件损坏而导致服务停止。云存储系统则不同，它可透过将文件和数据保存在不同的存储节点，避免了系统升级或者硬件损坏带来的数据不可用。云存储系统知道文件存放的位置，在系统升级或者硬件损坏时，云存储系统会自动将读写指令导向存放在另一台存储服务器上的文件，保持服务的继续，等可用的存储服务器上线后，文件会再迁移回来。
4.云存储的未来发展趋势
云存储已经成为未来存储发展的一种趋势。但随着云存储技术的发展，各类搜索、应用技术和云存储相结合的应用，还需从安全性、便携性及数据访问等角度进行改进。
（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。
（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。
（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。
（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。
5.结语
从严格意义上讲，云存储是一种服务，而不是存储。云存储的核心是存储设备与应用软件相结合，通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变。伴随着云计算广泛应用和技术的日趋成熟，云存储技术必将得到长足的进步和发展，潜在的巨大存储需求和市场，云存储技术也将仍然是最为热门的IT领域。
本文来源：科学时代