浅谈云计算中的虚拟化与云存储技术

◆张 渊

（中国国土资源航空物探遥感中心 北京 100083）

浅谈云计算中的虚拟化与云存储技术

◆张 渊

（中国国土资源航空物探遥感中心 北京 100083）

随着信息化技术的不断发展，云计算技术逐渐进入大家的视野之内，云计算在国内外信息技术领域都是重点研究课题与发展对象。本文通过对云计算和云存储等概念的介绍，简单阐述在云计算领域中，云存储和虚拟化技术，对于现代互联网的价值等，目的在于在基础设施云服务中更加合理利用网络与存储资源，深化云存储技术的研究与应用。

云计算; 云存储; 虚拟化

1 云计算的发展及概况

云计算，作为第三次IT变革的代表名词，现在已经大范围的进入了我们的生活当中。如果说个人计算机和互联网变革给人类带来的是信息化联通方面的改革的话，云计算就是对人类生活和商业模式上的彻底改革。“云”，代表互联网，在云计算模式中，用户可以更加便捷，快速的访问资源，按照自己的需求来访问资源池，在此过程中，不需要过多的投入，只需要少量且简单的管理工作，就可以，而且与服务供应商的交互极少，增加了效率[1]。

云存储在云计算（cloud computing）概念上延伸和发展出来的一个新的概念。在云计算模式下，客户不再是购买产品实物，而是通过购买服务，来完成自己的需求。简单的说，客户只需要清楚自己需要什么样的服务即可，不用在乎这些服务来自哪里，或者产品之间的性价比等因素。云计算是通过互联网直接让客户随时随地的使用自己所定制的服务，具有跨地域限制、打破计算量限制等特点，所以这种模式，被形象的成为“云”。

2 云存储系统的结构模型

云存储与传统的信息记录设备相比，最大的特点就是云存储的功能不单单是信息记录，而是通过互联网，将网络设备、信息记录设备、服务程序、应用软件、访问、接入等功能整合到一起的复杂系统。云存储以信息记录功能为主要业务核心，通过自身的应用和网络，与外部客户群体产生业务存储与访问服务。这种服务架构模式自下而上分别为存储层、基础管理层、应用接口层和访问层[2]。

2.1 存储层

存储层是云存储的基本部分，相当于云存储的心脏部分，其他的功能与应用都是围绕此部分来设计的。各个存储设备通过网络设备连接在一起，存储设备可以是FC光纤通道存储设备，也可以是NAS和iSCSI等IP存储设备。管理这些存储设备的，是一个名为“存储设备管理”的系统，它的任务就是负责实现储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理以及硬件设备的状态监控和故障维护。

2.2 基础管理层

基础管理层，就是云存储的大脑部分，云存储的大部分功能，都是以管理层为前提来完成的，这部分也最难实现。基础管理层，通过自身设定好的规则，来完成文件之间的集群、交互、文件分布和计算等功能，协调多个云存储设备之间的协同工作任务。同时，基础管理层还要负责数据之间的备份，保证云存储中数据的安全等等[3]。

2.3 应用接口层

云存储相比以往的存储设备，最大的优势就是能为客户提供不同的应用接口，比如提供视频监视的平台、IPTV和视频点播应用平台及远程数据备份应用平台等。

2.4 访问层

任何一个授权用户都可以通过公用应用接口登录云存储系统，享受云存储服务。不同的云存储运营单位提供的访问类型和访问手段也不尽相同。

3 云计算中的虚拟化

在信息化全面发展的今天，越来越多的企业，也开始重视信息化平台业务，“数据”，就是现代企业信息化平台的核心组成部分。说到数据，就不得不提到对数据的高效利用和灵活管理问题，这两项，恰恰是云计算技术中的关键课题之一[4]。虚拟化是将物理资源统一抽象成虚拟资源。这是一种将实物转换为抽象化的存储模式。这种抽象的方式与实现方式、地理位置、底层资源的物理配置有关。虚拟化可使有限的硬件和软件资源按需重新规划分配，扩大了硬件容量，简化了软件配置过程和资源的访问与管理，提高硬件与软件的综合效率和应用能力。当这种虚拟化技术，以服务的形式提供给用户时，用户可以通过互联网随时获得非常优越的计算能力，并对此服务和计算能力自由取用，按需付费。

4 云计算中云存储的概念

云计算是分布式处理（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展，它通过互联网络，将计算处理的数据，拆分成无数个小的计算模块，经过多方位的快速运算后，再交由多部服务器所组成的庞大系统经计算分析之后将处理结果回传给用户[5]。通过云计算技术，网络服务提供者可以在数秒之内，处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大的网络服务。云存储，是一种服务模式，对于使用者而言，云存储并非是单纯的商品，而是一种数据访问的服务，是经由互联网中，众多存储设备和服务器架构而成的一个系统的组合[6]。云存储，简单来说，是一种配备了大容量存储空间的据计算系统，在云计算的基础之上，又添加了为客户提供存储功能的存储层，同时兼顾数据安全与数据管理等类似于服务存储的功能，与云计算的访问接口大致相同。所以严格来讲，云存储不是存储，而是一种服务。云存储的核心是应用软件与存储设备相结合，通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变。

5 云存储的价值

云存储，其价值在于能在有限的服务器空间上，做到近乎是无限的扩展，毫不夸张的说，甚至可以将1MB的空间当做1GB来使用。有一个经典实例，可以说明云存储的价值所在：早在2004年时候，谷歌公司就推出了Gmail服务，此项服务可以为谷歌的每一个用户，提供高达1GB的存储空间。而在当时，作为计算机行业的巨头，微软公司的Hotmail，仅仅只能为客户提供20MB的存储空间。就是因为微软公司当时并没有云存储技术，如果强和与谷歌抗争，也提供1GB的存储空间的话，就必须扩容服务器，为每一个用户提前预留好空间，重复利用率不但低下，而且成本非常高。谷歌当时掌握了云存储动态共享技术，所以，在谷歌的用户没有使用到1GB的存储空间时，并没有占用服务器的资源，重复利用率和传统存储模式相比，高达2500%。这还是在当时的比例，实际上就现在的云存储技术而言，比例基本属于无法计算的。这便是云存储的价值所在。

6 云存储未来发展趋势

从现在看来，云存储必将成为未来存储行业的领头羊，甚至是存储行业发展的一种趋势[7]。现阶段，云存储厂商正在致力于将各方面的应用技术与云存储相结合，以此来为广大客户群体提供更加细致和人性化的服务。虽然云存储的种种优点表明自身的可发展性，但是想要真正的取代现有的存储技术与设备，还需要从安全性、便携性及数据访问等角度进行发展。

7 结束语

随着科学技术水平的不断提高,云服务也将被提升到前所未有的高度,基于云计算的虚拟化技术与网络存储技术已经成为云技术中的关键技术之一。相信在不久的将来，云计算技术，会改变人类现在的学习、生活、工作方式,极大的提高人类的工作效率。

[1]王鹏.云计算的关键技术与应用实例[M].北京：人民邮电出版社，2010.

[2]石利平.浅析基于Web的云存储技术[J].现代计算机，2010.

[3]陈全，邓倩妮.云计算及其关键技术[J].计算机应用，2009.

[4]卢大勇，陆琪，姚继锋.伯克利云计算白皮书（节选）[J].高性能计算发展与应用，2009.

[5]李德毅，孟海军.隶属云和隶属云发生器[J].计算机研究与发展，2009.

[6]吴吉义，章剑林，傅建庆，平玲娣.基于Kademlia的云存储系统数据冗余方案研究[J].电信科学，2011.

[7]王昊鹏，刘旺盛.虚拟化技术在云计算中的应用初探[J].电脑知识与技术，2008.