云存储：机遇下暗藏挑战

时间：2010-09-08 11:05:09 来源：计世网作者：清水

云存储：机遇下暗藏挑战

　　据预测，到2012年，云计算方面总的IT开支将至少增长3倍。对于云计算，从IT部门的角度来看，企业云计算有望带来弹性扩展功能、按需付费以及易预测的成本结构，同时改善数据访问机制。从业务部门的角度来看，这意味着能够把资产费用变成运营费用，提高工作效率和创新能力，同时可以降低IT费用和经营成本。

　　技术上的成熟让切实可行的云解决方案既可以使用，又价位合理。目前，大多数大企业已经在摸索一些方法，以让企业数据中心更加“类似”云，从而提高效率、削减成本，并且提供所需的弹性扩展功能，以便适应迅速变化的业务需求。

　　云存储迎合新趋势

　　无论是公共云还是私有云，成功的关键是构建一套合适的服务器、存储和网络基础架构;在这种架构中，所有资源都能高效利用和共享。由于所有数据都驻留在同一存储系统上，因此，存储在共享基础架构模式中显得尤为重要。

　　这点已经很清楚，在计算方面，服务器虚拟化技术为云服务提供了一种合适的基础架构，因为有了这项技术，需要发生变化时，可以有效地划分计算资源，并迅速分配、增加、减少或取消分配资源。一系列正在迅速成熟的虚拟化管理服务也有助于提高速度、灵活性和更高的可用性。像亚马逊网络服务(AWS)这些领先的云服务提供商已经在采用这种方法，目的在于充分利用最新的虚拟化技术。

　　由于处于经济不景气时期，尤其是面对数据加速增长的趋势，要求降低存储操作成本以及少花钱多办事的压力比过去任何时候都大。传统的存储技术不是为了用于多PB级Web 2.0时代而设计的，若采用传统的存储架构，当容量需求增加时，就要添加新的存储阵列。随着需要管理的阵列数量不断增加，存储环境变得日益复杂，管理更难，需要更高的运营成本。这就给企业带来了更多的不利——延长了产品上市时间，降低了工作效率，还削弱了灵活性。

　　一个伴随而来的挑战是，与基于块的数据相比，基于文件的数据增长速度要快得多，这归结于数字内容呈爆炸式增长的趋势。据行业分析师预计，到2012年，80%以上的存储容量将用于文件数据。这种情况不仅仅针对主存储系统，还针对存储数据副本用于数据保护、灾难恢复、测试开发、归档和协作等用途的系统。尽管传统存储技术在其原本擅长的方面(即事务计算)继续表现出色，但这种解决方案无力遏止基于文件的数据不断疯长的势头。这些因素正在促使用户考虑新的存储部署模式，比如云存储。

　　云存储通过订购模式，作为一项服务来提供。服务提供商可以是公司的内部IT小组(私有云)、专门提供存储服务的第三方公司(公共云)，或者是两者的混合形式(混合云)。云存储具有的经济效益让服务提供商和企业客户双方受益。服务提供商通过多租户基础架构获得了规模经济效益，还可获得容易预测的经常性收入。而企业得到的好处是能够动态分配及取消分配存储资源，提供级别合适的存储容量和数据保护，从而具有弹性扩展存储的能力。

　　对云存储的要求

　　总的看来，云存储必须具有弹性，应迅速调整底层基础架构，以适应不断变化的需求。另外，还需要自动化，以便可以充分利用相关政策，迅速改变底层基础架构，不需要人工干预。

　　为了提供无缝的、容易管理的弹性机制，如果要充分获得企业客户寻求的好处，云存储服务方案就必须满足诸多要求：云存储需要迅速扩展，提供庞大的存储容量。这意味着，不管面对怎样的对象(数十亿个)、性能、用户、客户机(成千上万个并行访问存储资源的虚拟服务器)和容量(多达PB级)，都能够灵活扩展;而单一命名空间提供所有存储容量，对于降低运营费用很重要。

　　在云存储和共享数据中心环境下，数据隐私性已成了一个需要优先关注的问题。云存储服务的客户经常决定把自己的数据存储在共享存储系统的某个分区上，这缓解了云存储提供商购买及管理专门硬件的需要。尽管共享存储基础架构可以降低成本，但客户希望确保其数据的私密性，不让别的客户看到。云存储提供商就必须制定针对多租户的管理政策，以便多个业务部门或不同公司可以安全地共享同一存储硬件。

　　提供一套成熟稳定的存储基础架构，以便客户能够快速可靠地恢复数据，这是云存储提供商要提供的一项必要服务。企业客户期望自己的存储数据能够立即可用，全天候可用，这就要求云存储基础架构具有很长的平均无故障时间(MTBF)和数据损失平均时间(MTTDL)。

　　企业用户还需要确保自己的数据得到可靠备份，以便用于灾难恢复，而且满足相关的指导法规。由于需要高昂的成本和技术专长，IT部门常常忽视灾难恢复和指导法规，如支付卡行业数据安全标准(PCI)、SAS70审计标准和健康保险可携性及责任性法案(HIPPA)等，因而这一块成了云存储提供商所能提供的最重要服务之一。云存储提供商必须按照服务级别协议(SLA)，自动将客户数据复制到一个或多个数据中心。这类政策明确规定了万一发生灾难，在多长的时间内确保数据可用。

　　如今，许多企业期望从所部署的云存储方案中得到的一大好处是，面对急剧增加的存储功能和成本，能够提高可管理性。如果亚马逊网络服务销售的简单存储服务(S3)云存储容量收费标准是每月每GB 12美分，那就不难想像其内部成本是多少，或者企业部署私有云存储或服务提供商实施公共云存储的成本是多少。从根本上说，云存储提供商模式肯定能管理1PB以上的存储容量，并大幅节省运营费用，而采用企业存储部署模式是不可能做到这一点的。

　　安全的数据访问

　　企业IT部门使用云存储还要求灵活性。说到把企业数据存放在异地，不管外部存储服务提供商确实或声称有多安全，企业用户的放心程度仍然不一样。由于企业需要打消数据安全顾虑，对云存储模式有一定的信心，云存储便出现了公共、私有或混合这三种部署模式。

　　IT部门负责针对多个云存储平台，确定哪些特定类型的数据适合放在哪个位置——有些放在企业里面，有些放在企业外面。而在混合云中，基础架构和策略让多个云能够作为一个整体来加以管理。

　　云存储的一个重要方面是容易访问云中数据，这对于云存储能够无缝集成到现有的企业工作流程中、尽量降低采用云存储的难度来说很关键。云存储提供商目前关注的重心是，能够通过支持代表性状态传输(ReST)等协议，把互联网应用存储在网络上。现在大家对这种服务的兴趣越来越大。经过改进的支持ReST的亚马逊S3应用编程接口(API)有可能成为事实上的API，用于通过云存储访问互联网服务。

　　然而，要求企业使用访问云存储的编程接口可能会大大增加管理成本，因为IT管理人员并不热衷于这种想法：为了充分利用云存储，需要对其员工进行新型协议方面的培训，或者学习如何针对专有的云存储API来编写程序。

　　企业用户要求使用标准的NFS和CIFS文件访问协议来访问云中数据，那样一旦数据写入到了存储云支持的特定NFS或CIFS文件系统上，用户就能读取、打开及改动文件，就像是在本地NAS系统上进行操作。比如说，这也许可以通过部署一类新兴的云存储“入口匝道”用户端设备(CPE)来实现。这类设备可以对云存储提供商支持的API和协议进行抽象处理，以便这些API和协议对IT管理员来说是透明的。

　　在可以预见的将来，会出现多种云存储方案。云存储用户端设备还允许企业透明地利用同类中最佳的云存储方案，同时消除被提供商锁定的风险。此外，验证、加密、压缩和确保数据完整性等操作可以在用户端设备中实现，从而能够以简化、安全的方式访问多家云存储提供商。

　　应用障碍

　　企业在采用云存储过程中面临诸多风险，涉及共享租赁和数据迁移/集成方面的问题、合同问题，以及IT人员对于外包存储操作所持的保守态度。

　　云存储用户要同意将自己的数据与竞争对手的数据放在一起，这也是为何验证和加密机制必须万无一失、明确定义，以便缓解这方面的风险。服务质量也是多租户模式方面需要关注的一大问题，许多企业担心，与本企业不相关的需求激增可能会引起性能下降或服务停用。

　　数据放在云中时，还存在着重大风险，即可能很难掌控数据，同时想把应用与数据集成起来更为困难。如前所述，要是云存储提供商要求企业使用用于访问数据的编程接口，这对企业云存储部署来说是一大风险。企业会担心，若是交出数据控制权，把数据转移到企业外面，这会干扰信息管理和数据仓库等应用集成项目，使得迁移数据的更新面临重大挑战。

　　最后但并非最不重要的一点是，存储管理员迟迟不愿采用新的技术或模式，因为凡是带来更大风险或不确定因素的技术，都会出现采用缓慢的情况，大多数企业都想先看看知名的同行企业所采用的效果如何。这里值得一提的是，最先向云存储迁移的企业将会是无法通过传统的存储企业成本结构来运行业务的公司，比如Web 2.0公司，它们拥有文件数据、免费产品或广告支持的产品以及消费者/中小企业备份机制。

　　总之，云存储很可能以传统模式所无法企及的方式，重新改变企业存储市场格局。作为服务来提供的数据管理可能会大大增加投资回报，并且满足控制数据管理成本方面越来越高的要求。然而，在这种新模式适用于主流企业之前，需要克服重大挑战。而云存储最初在“最佳”部署环境的发展势头将在今后几年改变存储行业。

　　云存储的最佳应用领域

　　不是所有企业应用都适合使用云存储。实际上，对于注重性能的应用而言，对应用服务器和存储系统在同一地方的需要不会因云存储而改变。尽管互联网带宽已增加，但增加幅度还不够大，比如无法让事务数据库应用在存储系统以外的地方运行。这意味着，云存储要么是通过云提供的更庞大的整个应用的一部分，要么关注适合于分离的存储系统。

　　对云存储来说，最成熟的部署对象是功能界限分明的应用，因而很容易使用基于云的、托管型的软件即服务(SaaS)模式或平台即服务(PaaS)模式，把它作为一个有机整体来部署(比如使用软件、服务器、存储和网络)。基于互联网的电子邮件或客户关系管理(如salesforce.com)就是整个应用的典例，这种应用与非云应用的相互关系很有限，因而很容易通过云来提供。

　　充分利用基于云的整个应用给企业在投资回报方面带来了显著效益。首先，企业能够把整个应用系列(包括软件和硬件部分)卸载到云应用提供商;其次，增添一个新应用用户的递增成本和时间实际上为零，这样就能大大提高效益和生产力。

　　存储密集的业务连续性和灾难恢复应用也非常适合使用云存储。通常来说，业务连续性/灾难恢复方面的最佳实践要求备份和归档内容在异地也有一份副本，许多公司需要高级的业务连续性/灾难恢复功能，比如满足行业监管、风险缓解和业务合作伙伴等方面的需求，但又没有自行开发所需的实际场地或专长。作为云服务的备份/归档、医疗图像归档、数字内容提供、视频监控和数据仓库，已从托管类型的服务，发展成为共享的租户模式，而专门定制的高级架构提供了归档、检索与搜索及长期保留等功能，支持对视频及大型对象的访问。利用基于云的业务连续性/灾难恢复服务的客户系统可以是单单一台服务器，也可以是提供摄取/回放、优化和管理等功能的服务器群。

　　适合使用云存储的第三大主要领域是通过网络来存储应用，比如主目录、CAD/CAM、地震和制造等方面的应用。大多数文件存储与应用服务器的关系通常是松散耦合，或者完全分离，用户通常通过网络连接至文件存储系统，然后浏览及访问文件。不像联机事务处理和电子邮件等事务应用需要高速访问块存储，基于文件的存储的访问速度不是很关键的要求。此外，设有许多远程办事处的企业已经在使用基于广域网的文件存储，这样一来，使用基于云的文件存储就极具吸引力。

　　基于云的业务连续性/灾难恢复和文件存储服务也能够让企业利用存储多租户架构，把应对非结构化内容急剧增长的重任交给云存储服务去处理，在投资回报方面获得显著效益。

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