云儲(chǔ)存(Cloud storage)是將儲(chǔ)存資源放到網(wǎng)絡(luò)上供人存取的一種新興方案,讓使用者可以在任何時(shí)間、任何地方,通過(guò)任何可連網(wǎng)的裝置方便地存取數(shù)據(jù)。國(guó)際間致力于儲(chǔ)存標(biāo)準(zhǔn)制定工作的儲(chǔ)存網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(Storage Networking Industry Association, SNIA),是當(dāng)前云儲(chǔ)存標(biāo)準(zhǔn)的主要推動(dòng)者,致力于儲(chǔ)存系統(tǒng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)與API接口的開(kāi)發(fā)作業(yè),用以集中搜尋、監(jiān)控并管理不同廠牌及標(biāo)準(zhǔn)的儲(chǔ)存設(shè)備。
就一般使用者而言,云儲(chǔ)存及類似方案似乎處處可見(jiàn)。值得注意的趨勢(shì),就是云儲(chǔ)存所支持的存取裝置也從計(jì)算機(jī)主機(jī),慢慢擴(kuò)展到手機(jī)等行動(dòng)裝置上。換句話說(shuō),非通過(guò)計(jì)算機(jī)上網(wǎng)存取數(shù)據(jù)的時(shí)代已然過(guò)去,機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)的手機(jī)提供更具彈性的云數(shù)據(jù)存取方案。當(dāng)前甚至有云音樂(lè)串流服務(wù)-ZumoDrive的推出,iPod/iPhone的用戶可以事先將音樂(lè)丟到在線儲(chǔ)存空間中,然后再通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)播放音樂(lè)串流,相當(dāng)方便。
相對(duì)于消費(fèi)端云儲(chǔ)存,企業(yè)端雖然仍處于“只聞樓梯響”階段,但當(dāng)前主要的儲(chǔ)存業(yè)者如EMC、HP、HDS、IBM、NetApp等,早已準(zhǔn)備好迎接云計(jì)算所可能產(chǎn)生的變革。
云型態(tài)
依照定義,云計(jì)算在建置架構(gòu)上大致分成三個(gè)階層:應(yīng)用程序、平臺(tái)與基礎(chǔ)設(shè)施,并由此分別提供三種型態(tài)服務(wù):
1.軟件即服務(wù)(SaaS)
在此階層中,主要是以云應(yīng)用程序(Cloud Application)來(lái)提供各種SaaS服務(wù),存取該服務(wù)的使用者不需要下載或安裝任何程序,就可以直接通過(guò)瀏覽器存取云應(yīng)用程序所提供的功能與服務(wù)。通過(guò)該服務(wù),用戶不用對(duì)軟件進(jìn)行排錯(cuò)、更新等維護(hù)作業(yè),對(duì)于使用管理負(fù)擔(dān)及成本的降低有不小的幫助。不僅如此,比起自行建置的系統(tǒng)與程序,SaaS提供了更高可用性的不中斷服務(wù)。
當(dāng)前市面上不乏許多通行已久的SaaS服務(wù),其中最耳熟能詳?shù)哪^(guò)于Google Apps與Saleforce.com。采用P2P技術(shù)的Skype、趨勢(shì)科技的云防毒,以及YouTube、Facebook、Twitter等Web應(yīng)用程序,皆屬于不同類型的SaaS服務(wù)。
微軟在既有商用軟件上,另外提供相對(duì)應(yīng)在線軟件服務(wù)也是其中一種。在儲(chǔ)存方面,目前Amazon所提供的自助式內(nèi)容分派服務(wù)CloudFront,以及支持檔案共享與數(shù)據(jù)同步化服務(wù)的微軟Live Mesh,皆屬于采用分布式云儲(chǔ)存技術(shù)的SaaS服務(wù)。
2.平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)
所謂PaaS,指的是提供計(jì)算平臺(tái)或解決方案服務(wù)化而言。它仰賴云基礎(chǔ)設(shè)施之資源,支持云應(yīng)用的不同功能,并提供整合的API。PaaS好處在于應(yīng)用程序的部署更簡(jiǎn)便、有效降低底層軟硬件架構(gòu)采買及管理成本。常見(jiàn)的服務(wù)包括Microsoft Azure、Google Engine、Google Custom Search、Yahoo! BOSS等。至于Amazon SimpleDB、Amazon S3、Nirvanix等,則屬于提供結(jié)構(gòu)化云儲(chǔ)存機(jī)制的PaaS服務(wù)。
3.基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)
至于IaaS意指云基礎(chǔ)架構(gòu)(Cloud Infrastructure),也就是將計(jì)算、儲(chǔ)存及網(wǎng)絡(luò)等資源轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù),以提供內(nèi)外部使用者存取之用。為了讓資源有效管理與應(yīng)用,IaaS多半藉助虛擬化技術(shù)來(lái)完成服務(wù)器整合之基本作業(yè)。目前市面上的IaaS服務(wù),在計(jì)算資源分派服務(wù)上,有Amazon CloudWatch,以及提供虛擬機(jī)服務(wù)的Amazon EC2;在網(wǎng)絡(luò)資源分派服務(wù)上,則有Amazon VPC虛擬私有云;在原生儲(chǔ)存資源分派服務(wù)上,則以Amazon EBS為代表。
除了上述三個(gè)服務(wù)階層外,整個(gè)云計(jì)算架構(gòu)中還有最頂層的客戶端,以及最底層的服務(wù)器。對(duì)于云計(jì)算而言,其服務(wù)對(duì)象即為客戶端?蛻舳丝赏ㄟ^(guò)桌機(jī)、筆電、Thin Client,甚至手機(jī)、PDA等行動(dòng)裝置內(nèi)建的瀏覽器來(lái)存取云計(jì)算服務(wù)。
就Thin Client與手機(jī)等裝置來(lái)說(shuō),裝置本身并不需要強(qiáng)大的硬件效能,也不用安裝任何軟件,只要有簡(jiǎn)單好用的瀏覽器,就可以隨時(shí)隨地享受云服務(wù)所帶來(lái)的種種好處。至于服務(wù)器,當(dāng)然是云計(jì)算提供各種服務(wù)的最重要基礎(chǔ)設(shè)備,即使是可以提升整合效率的虛擬化軟件,也必須藉助服務(wù)器的安裝才行。在服務(wù)器類型上,同時(shí)具備高密度計(jì)算容量,并有效提升管理及占用空間效益的刀鋒服務(wù)器愈見(jiàn)青睞。
云部署
上述三種類型服務(wù)的云,若是供企業(yè)內(nèi)部使用,即為私有云(Private Cloud),如果是營(yíng)運(yùn)商專門建置用來(lái)提供外部用戶使用,并藉此營(yíng)利者稱為公共云(Public Cloud)。
1. 公共云
一般云計(jì)算多半是指公共云而言,又稱為外部云(External Cloud)。其服務(wù)供貨商能提供極精細(xì)的IT服務(wù)資源動(dòng)態(tài)配置,并通過(guò)Web應(yīng)用或Web服務(wù),提供網(wǎng)絡(luò)自助式服務(wù)。對(duì)于使用者而言,完全不需知道服務(wù)器的確切位置,或什么等級(jí)服務(wù)器,所有IT資源皆有遠(yuǎn)程方案商提供。而且該廠商必須具備資源監(jiān)控與評(píng)量等機(jī)制,才能采取如同公用計(jì)算般的精細(xì)付費(fèi)機(jī)制。EMC Atmos即為此例。
對(duì)于中小型企業(yè)而言,公共云提供了最佳IT計(jì)算與成本效益的解決方案;但對(duì)有能力自建數(shù)據(jù)中心的大型企業(yè)來(lái)說(shuō),公共云難免仍有安全與信任上的顧慮。不論如何,公共云改變了既有委外市場(chǎng)的產(chǎn)品內(nèi)容與型態(tài),提供裝置設(shè)定,以及永續(xù)IT資源管理的代管服務(wù),對(duì)于主機(jī)代管等委外市場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生影響。
2. 私有云
私有云又稱之為內(nèi)部云(Internal Cloud),相對(duì)于公共云,此概念較新。許多企業(yè)由于對(duì)公共云供貨商的IT管理方式、機(jī)密數(shù)據(jù)安全性與賠償機(jī)制,會(huì)有信任上的疑慮,所以紛紛開(kāi)始嘗試通過(guò)虛擬化或自動(dòng)化機(jī)制,來(lái)仿真建置內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的云計(jì)算。
內(nèi)部云的建置,不但提供更高的安全掌控性,同時(shí)內(nèi)部IT資源不論在管理、調(diào)度、擴(kuò)展、分派、訪問(wèn)控制與成本支出上都更具精細(xì)度、彈性與效益。其建置難度不小,當(dāng)前已有HP BladeSystem Matrix、NetApp Dynamic Data Center等整合型基礎(chǔ)架構(gòu)方案的推出,以HP BladeSystem Matrix為例,其組成硬件包括BladeSystem c7000機(jī)箱,撘配ProLiant BL460c G6刀鋒型服務(wù)器、StorageWorks Enterprise Virtual Array 4400,以及管理軟件工具HP Insight Dynamics-VSE,即試圖藉此方案得以減低建置技術(shù)的門坎,在可見(jiàn)的未來(lái)取代數(shù)據(jù)中心,成為數(shù)據(jù)中心未來(lái)蛻變轉(zhuǎn)型的終極樣貌。
3. 混合云(Hybrid Cloud)
所謂混合云,意指企業(yè)同時(shí)擁有公共與私有兩種型態(tài)云而言。當(dāng)然在建置步驟上會(huì)先從私有云開(kāi)始,待一切運(yùn)作穩(wěn)定后再對(duì)外開(kāi)放,企業(yè)不但可提升內(nèi)部IT使用效率,也可借助對(duì)外的公共云服務(wù)獲利。
如此一來(lái),原本只能讓企業(yè)花大錢的IT資源,也能轉(zhuǎn)而成為營(yíng)利的工具。企業(yè)可將這些收入一部分用來(lái)繼續(xù)投資在IT資源的添購(gòu)及改善上,不但內(nèi)部員工受益,同時(shí)也提供更完善的云服務(wù)。也因?yàn)槿绱,混合云或許會(huì)成為今后企業(yè)IT建置的主流模式。此型態(tài)的最佳代表,莫過(guò)于提供簡(jiǎn)易儲(chǔ)存服務(wù)(Simple Storage Service;S3)及彈性計(jì)算云(Elastic Compute Cloud;EC2)服務(wù)的亞馬遜(Amazon)。
云儲(chǔ)存
如前述,云儲(chǔ)存是指云計(jì)算架構(gòu)中的儲(chǔ)存部分,從底層的IaaS、中層PaaS到頂層SaaS都可以看到其身影,其中尤以底層儲(chǔ)存資源的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)化最為重要;蛟S可以簡(jiǎn)單地說(shuō),云儲(chǔ)存就是儲(chǔ)存即服務(wù)(Storage as a Service)的意思。
事實(shí)上,云儲(chǔ)存既可以看做云計(jì)算架構(gòu)中的重要組成份子,當(dāng)然也可以個(gè)別拉出成為獨(dú)立的Web服務(wù)。就像云計(jì)算的組成架構(gòu)一樣,一個(gè)完備的云儲(chǔ)存也有許多階層,雖然劃分方式及名稱不同,但與前者階層架構(gòu)仍有許多相似之處。
舉例來(lái)說(shuō),云儲(chǔ)存的核心即為儲(chǔ)存層,就如同云計(jì)算中的IaaS階層,是由分散在不同區(qū)域的各類型儲(chǔ)存設(shè)備所組成,不論是DAS,抑或FC SAN、iSCSI或NAS等IP儲(chǔ)存設(shè)備,皆可通過(guò)支持儲(chǔ)存虛擬化技術(shù)的集中化管理系統(tǒng)整合在一起。通過(guò)管理系統(tǒng),可以進(jìn)行所有儲(chǔ)存設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控、排錯(cuò)等作業(yè);而最重要且最困難的部份則是應(yīng)用中介層,此類似于云計(jì)算中的PaaS階層,必須達(dá)到不同儲(chǔ)存設(shè)備間的協(xié)同運(yùn)作,并提供單一整合服務(wù)。
在使用上,使用者不論身在何處或任何時(shí)間,只要通過(guò)Web-based應(yīng)用程序,即可上網(wǎng)直接存取數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)面對(duì)任何特定需求,例如串流數(shù)據(jù)文件之存取,云儲(chǔ)存系統(tǒng)也可隨時(shí)動(dòng)態(tài)新增擴(kuò)充來(lái)加以支持。
再就傳輸接口來(lái)說(shuō),HTTP可說(shuō)是最通用的通訊協(xié)議。換句話說(shuō),它使得使用者只要通過(guò)瀏覽器便可遠(yuǎn)程訪問(wèn)數(shù)據(jù),而不必進(jìn)行任何編碼程序,同時(shí)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序會(huì)隨即被啟動(dòng)呼叫。但為了解決網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的尋址與操作問(wèn)題,具備URI尋址能力,并支持CRUD操作原理的REST接口,遂成為當(dāng)前許多云儲(chǔ)存產(chǎn)品一致采用的數(shù)據(jù)對(duì)象接口。
對(duì)于云計(jì)算所啟動(dòng)的映像檔,云儲(chǔ)存大多能通過(guò)傳統(tǒng)區(qū)塊及檔案接口,像是iSCSI或NFS來(lái)提供。這些映像檔為虛擬機(jī)所掛載,并派送到使用云計(jì)算的用戶系統(tǒng)上。至于傳統(tǒng)磁盤及文件系統(tǒng)也能一樣地被配置。云計(jì)算應(yīng)用軟件,一旦被運(yùn)行,當(dāng)然也能使用數(shù)據(jù)對(duì)象接口。
比起專用設(shè)備,云儲(chǔ)存的最大特點(diǎn)不在功能或接口上,而在于隨選派送功能的支持上。更重要的是,它可實(shí)現(xiàn)不同儲(chǔ)存裝置之間的協(xié)同運(yùn)作。面對(duì)區(qū)塊儲(chǔ)存或文件系統(tǒng),云儲(chǔ)存可對(duì)單一LUN或虛擬Volume提供精細(xì)的分配外,實(shí)際的儲(chǔ)存空間能被隨需配置,同時(shí)并采取用多少就付多少的付費(fèi)機(jī)制。
借助一些壓縮或數(shù)據(jù)重復(fù)刪除等技術(shù),并可進(jìn)一步減少儲(chǔ)存空間的用量。針對(duì)儲(chǔ)存管理,則多半采用典型之頻外(Out-of-band)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存接口,另外也可通過(guò)API,抑或Web-based用戶管理接口。該接口當(dāng)然也可以將快照與復(fù)制等其他數(shù)據(jù)服務(wù)功能納入。