云计算基础-云存储
云计算存储有哪几种类型
在云计算的领域离不开存储，那么云计算使用的存储包括三种类型：虚拟化的存储（虚拟化存储、非虚拟化存储、裸设备映射，一般用于虚拟化场景）和分布式存储（存储池和存储卷，一般用于私有云场景和虚拟化场景）、集中式传统存储（FC-SANIP-SANNAS，一般用于虚拟化和私有场景）。
虚拟化存储架构:虚拟磁盘：由存储池提供给虚拟机使用的磁盘，后缀名为VHD。
虚拟化存储：由SAN和NAS提供的存储空间，需要添加一层文件系统（VIMS）屏蔽底层差异，性能较差。
支持更多的虚拟化特性如迁移、快照等等。
有文件系统。
非虚拟化存储：由分布式存储提供的存储空间，没有添加文件系统，性能较好，无法支持一些高级虚拟化特性。
没有文件系统。
虚拟化存储和非虚拟化存储都是两种不同类型的数据存储，都可以给虚拟机使用。
区别：1、底层提供者不一样。
2、性能不一样。
3、特性不一样。
4、文件系统不一样。
总结：虚拟化存储：在存储空间上添加了一层文件系统，支持高级特性如迁移。
但是性能差。
非虚拟化存储：在存储空间上没有一层文件系统，无法支持高级特性如迁移，但是性能好。
集中式存储讲磁盘组成磁盘阵列，完成集中式的存储，并通过映射给主机使用。
1、通过奇偶校验算法（XOR）的方式保存数据，相同为0，不同为1。
2、RAID分类RAID0：读取数据快，但是没有数据保护机制。
RAID1：2块磁盘组成一个RAID组，性能一般，安全性较高，磁盘利用率不高。
RAID3：使用单独的磁盘做校验，磁盘利用率较高，读数据性能高，写时会产生抢占。
ARID5：将校验值放入整个阵列中，缓解了抢占问题。
读写性能一般。
至少要3块磁盘。
RAID10：组合RAID，性能提升较快。
RAID50：组合RAID，提供了存储的利用率。
磁盘阵列主要采用RAID技术来保护数据，还可以提供并行读写。
热备盘技术：将快要损坏的磁盘上的数据移动到热备盘进行数据保护。
传统存储网络类型：1、SAN存储区域网络：利用磁盘阵列、网络设备组成专业化的存储网络。
云计算的基础技术
云计算的基础技术云计算是一种基于互联网的计算服务模式，它通过虚拟化技术将计算资源、存储资源和网络资源整合在一起，用户可以根据自身需求弹性地使用和管理这些资源。
云计算的基础技术涵盖了虚拟化技术、容器技术、分布式系统、网络技术、存储技术等多个方面。
本文将从这些技术的角度介绍云计算的基础技术。
一、虚拟化技术虚拟化技术是云计算的基础之一，它通过将物理资源转化为虚拟资源，从而实现资源的隔离和动态分配。
虚拟化技术可以实现对CPU、内存、存储和网络等资源的虚拟化，使得用户可以根据需要在虚拟资源上创建和管理虚拟机，实现资源的灵活调度和高效利用。
1. CPU虚拟化CPU虚拟化是指将一个物理CPU变成多个逻辑CPU，使得多个操作系统能够同时运行在同一个物理服务器上。
目前比较流行的CPU虚拟化技术有Intel的VT-x和AMD的AMD-V等，它们通过提供多种CPU工作模式和指令集，实现了对CPU资源的虚拟化和隔离。
2.内存虚拟化内存虚拟化是指通过虚拟机监控程序（VMM）对内存资源进行管理和隔离，使得多个虚拟机可以共享物理内存，并且实现了内存资源的分配和回收。
内存虚拟化技术可以通过内存页面的共享和传输，以及对内存容量的动态分配等方式实现内存资源的高效利用。
3.存储虚拟化存储虚拟化是指通过虚拟存储设备将物理存储资源转化为虚拟存储资源，用户可以在虚拟存储资源上创建和管理虚拟磁盘、快照、镜像等存储对象。
存储虚拟化技术可以实现对存储资源的灵活管理和分配，提高了存储资源的利用效率。
4.网络虚拟化网络虚拟化是指通过虚拟交换机、虚拟路由器等网络设备将物理网络资源转化为虚拟网络资源，用户可以在虚拟网络资源上创建和管理虚拟网络，实现对网络资源的隔离和动态分配。
网络虚拟化技术可以实现对网络资源的高效利用和灵活管理，提高了网络资源的利用效率。
二、容器技术容器技术是一种轻量级的虚拟化技术，它通过将应用程序及其依赖环境打包成一个可移植的容器，使得应用程序可以在任何环境中运行。
什么是云计算基础设施
什么是云计算基础设施云计算基础设施是指构成云计算平台的主要组成部分，包括计算、存储、网络和安全等必需的硬件、软件和服务。
其基本目的是将计算能力、存储容量和网络带宽等资源集中在一起，通过自动化、虚拟化等技术手段实现按需分配和动态调配，从而提供高效、灵活和可扩展的计算服务，满足用户对资源的高速和灵活的需求。
云计算基础设施通常包括以下四个主要模块：1. 计算模块：计算模块提供处理能力，可以根据用户的需求分配虚拟机、容器等计算资源，支持弹性伸缩，以满足用户在不同时间、不同场景下的计算需求。
计算模块包括服务器、CPU、内存、硬盘等硬件设备，以及操作系统、虚拟化管理器、分布式计算框架等软件。
2. 存储模块：存储模块为用户提供大规模的存储空间，包括文件、对象、块式存储等多种形式，可根据用户需求提供不同的存储类型。
此外，存储模块还提供了数据备份和恢复、数据迁移、数据管理等功能。
存储模块包括存储设备（如硬盘、光盘、带库等）、存储控制器、存储网络等硬件设备，以及文件系统、对象存储、块存储等软件。
3. 网络模块：网络模块为用户提供了可靠的网络基础设施，包括公有云、专有云、混合云等多种网络类型，以及IP地址、虚拟网络、虚拟路由器等等多种网络服务。
网络模块还提供了网络安全、负载均衡、流量管理等服务，以确保用户的数据安全和网络性能的高效。
网络模块包括交换机、路由器、负载均衡器等硬件设备，以及虚拟网络、网络配置、网络安全等软件。
4. 安全模块：安全模块为用户提供了一系列安全服务和控制，例如身份认证和授权、数据加密、数据备份和恢复等。
此外，安全模块还提供了安全审计、安全监控、安全漏洞管理等服务，以确保用户的数据和应用程序的安全性。
安全模块包括防火墙、入侵检测系统、系统安全管理器等硬件设备，以及身份验证、数据加密、数据备份和恢复等软件。
云计算——分布式存储
THANKS
感谢观看
云计算——分布式存储
汇报人： 2023-12-14
目录
• 分布式存储概述 • 分布式存储技术原理 • 分布式存储系统架构 • 分布式存储应用场景 • 分布式存储性能优化策略 • 分布式存储安全问题及解决方案
01
分布式存储概述
定义与特点
定义
分布式存储是一种数据存储技术，它通过将数据分散到多个独立的节点上，以 实现数据的分布式存储和访问。
云计算平台建设
01
02
03
云存储服务
分布式存储作为云计算平 台的核心组件，提供高效 、可扩展的存储服务。
云服务集成
与其他云服务（如计算、 网络、安全等）紧密集成 ，形成完整的云计算解决 方案。
自动化运维与管理
通过自动化工具实现分布 式存储系统的运维和管理 ，提高效率。
物联网数据存储与处理
实时数据采集
现状
目前，分布式存储技术已经成为了云计算领域的重要组成部 分，各大云服务提供商都提供了基于分布式存储的云存储服 务。同时，随着技术的不断发展，分布式存储的性能和稳定 性也在不断提高。
优势与挑战
优势
分布式存储具有高性能、高可用性、安全性、容错性和可维护性等优势，它可以 提供更加高效、灵活和可靠的数据存储服务，同时还可以提供更加灵活的扩展能 力，以满足不断增长的数据存储需求。
支持物联网设备实时采集 数据，并存储在分布式存 储系统中。
数据处理与分析
对物联网数据进行处理和 分析，提取有价值的信息 。
智能决策与控制
基于物联网数据分析结果 ，实现智能决策和控制， 提高生产效率。
05
分布式存储性能优化策略
数据压缩与解压缩技术
云计算云存储技术的工作原理
云计算云存储技术的工作原理云计算云存储技术是现代科技领域中的热门技术之一，该技术通过网络将计算和存储能力从本地平台转移到云平台，大大增强了计算机的处理和存储能力，为用户提供了更加强大和便捷的服务。
本文将深入探讨云计算云存储技术的工作原理，包括云计算和云存储的概念、架构、特点、应用和安全等方面的内容。
一、云计算和云存储的概念云计算和云存储是互联网技术的重要组成部分，是基于互联网的一种新型计算和存储模式。
其中，云计算是指通过互联网将资源申请、配置、调度和释放等计算过程或应用程序的访问和交付方式与资源分配的基础设施进行一体化的管理，通过互联网将计算能力、存储资源和应用程序等服务组成虚拟资源池，并按需调度为用户提供服务；云存储是指通过互联网将数据加密和分割存储在多个服务器上，为用户提供安全可靠的存储服务，并使用户随时随地通过互联网对数据进行访问和共享等操作。
二、云计算和云存储的架构云计算和云存储的架构分别可以分为SaaS（软件即服务）、PaaS（平台即服务）、IaaS（基础设施即服务）三个层次，也可以按照资源的划分，分为公有云、私有云和混合云等不同的类型。
1、SaaS层次SaaS是指将应用程序部署在云端，用户通过互联网访问，使用云端提供的软件和服务。
常见的SaaS应用有邮件、博客、社交网络、CRM（客户关系管理）和ERP（企业资源规划）等。
该层次的优点是方便、易用、快速，无需自行安装和维护软件，但也存在隐私和数据安全问题。
2、PaaS层次PaaS是指将应用开发的平台转移到云端，使用云端提供的工具来开发和部署应用程序。
通过PaaS，用户可以轻松创建自己的应用程序，并将其部署在云上，而不必担心服务器的管理和维护问题。
常见的PaaS平台有AWS Elastic Beanstalk、Google App Engine和Microsoft Azure等。
3、IaaS层次IaaS是指在云端提供计算和存储基础设施，用户可以按照需要选择虚拟机、操作系统、网络等配置进行部署和管理。
云计算的三种服务模式及其具体应用
云计算的三种服务模式是基础设施即服务 (Infrastructure as a Service, IaaS)、平台即服务(Platform as a Service, PaaS) 和软件即服务 (Software as a Service, SaaS)。
1. 基础设施即服务 (IaaS)：在这种模式下，云服务提供商提供基础设施，包括服务器、存储和网络等资源。
用户可以通过虚拟机来管理和部署自己的应用程序和操作系统。
具体应用包括：- 虚拟化：用户可以创建和管理虚拟机实例，根据需要调整计算和存储资源。
- 存储和备份：用户可以使用云存储服务来存储和备份数据。
- 弹性扩展：用户可以根据需求快速扩展或缩减基础设施资源。
2. 平台即服务 (PaaS)：在这种模式下，云服务提供商提供一个开发和运行应用程序的平台。
用户可以使用提供的工具和环境来开发、测试和部署应用程序。
具体应用包括：- 应用程序开发：用户可以使用云平台提供的开发工具和API来构建和部署应用程序。
- 数据库管理：用户可以使用云平台提供的数据库服务来管理和存储数据。
- 自动化部署：用户可以使用云平台提供的自动化工具来部署和管理应用程序。
3. 软件即服务 (SaaS)：在这种模式下，云服务提供商提供完整的软件应用程序，用户可以通过互联网访问和使用。
具体应用包括：- 企业办公软件：例如在线文档编辑、电子邮件和日历等。
- 客户关系管理 (CRM)：用户可以使用云平台提供的CRM软件来管理客户关系。
- 人力资源管理 (HRM)：用户可以使用云平台提供的人力资源管理软件来管理员工信息和薪资等。
需要注意的是，这些服务模式并不是相互独立的，而是可以相互结合使用，根据实际需求选择适合的模式。
云计算的关键技术及应用
云计算的关键技术及应用
一、云计算的关键技术
1、虚拟化技术
虚拟化技术是云计算的基础技术，是把计算机硬件中的一些部件（系统、网络、存储、数据库等）抽象出来，在一台物理服务器上创建多个虚拟计算机，从而实现资源共享和动态调度，有效提高资源使用率。
虚拟化技术可以把一台物理服务器的所有资源动态地调配到多个可视化的虚拟系统中，从而可以给用户在同一台服务器上拥有多个独立的计算环境，实现计算、存储资源的多用户共享。
2、云存储技术
云存储技术是指将数据存储到若干台服务器上，可以通过网络进行访问，从而满足大规模的数据存储和分布式计算的需求。
云存储技术可以让用户不用考虑服务器的容量和性能等因素，只需上传要存储的数据，即可实现多种类型的数据存储，并且提供文件和数据共享和访问服务。
3、元数据管理技术
元数据管理技术是指对云计算系统中的虚拟化资源进行管理的技术，由元数据来描述虚拟化资源。
元数据管理技术可以更好地让用户管理云计算系统的虚拟机，虚拟网络，虚拟存储等，以满足用户安全管理需求，并且可以带来更好的投资回报。
计算机云技术相关内容
计算机云技术相关内容
计算机云技术是指利用互联网和云计算技术，将计算机资源、数据存储、应用程序等通过网络进行集中管理和分配，提供给用户按需使用的一种技术。
它包括以下几个方面的内容：
1.云计算：云计算是指利用虚拟化技术将计算机资源、存储、网络等进行整合，形成一个虚拟的资源池，通过互联网进行访问和使用的一种计算方式。
2.云存储：云存储是指通过互联网将数据存储在云服务器上，用户可以随时随地访问和管理自己的数据，同时可以根据需要进行数据备份和恢复。
3.云安全：云安全是指在云计算环境下，保护云平台和云服务的安全，防止数据泄露、恶意攻击等安全威胁。
4.云平台：云平台是指提供云计算、云存储、云安全等服务的基础设施，包括计算资源、存储资源、网络资源等。
5.云应用：云应用是指在云平台上运行的各种应用程序，用户可以通过互联网直接使用，无需安装和维护。
6.云服务：云服务是指云平台提供的各种服务，包括计算服务、存储服务、数据库服务、消息服务等。
计算机云技术是一种基于互联网的新型计算模式，它将计算机资源、数据存储、应用程序等通过网络进行集中管理
和分配，为用户提供高效、便捷和安全的计算服务。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.2 云存储技术简介
云存储的结构模型
云存储结构模型
3.2 云存储技术简介
云存储的结构模型
存储层
存储层是云存储最基础的部分。存储设备可以是光纤通道存储设备、 NAS 和 iSCSI 等 IP 存储设备， 也可以是 SCSI 或 SAS 等 DAS 存储设备。
基础管理层
基础管理层是云存储最核心的部分，也是云存储中最难以实现的部分。基础管理层通过集 群、分布式文件系统和网格计算等技术实现云存储中多个存储设备之间的协同工作，使多个存 储设备可以对外提供同一种服务，并提供更大、更强、更好的数据访问性能。
云存储是一种网络在线存储的模式，即把数据存放在通常由 第三方托管的多台虚拟服务器，托管公司营运大型的数据中 心，需要数据存储托管的人，则通过向其购买或租赁存储空 间的方式，来满足数据存储的需求。数据中心营运商根据客 户的需求，在后端准备存储虚拟化的资源，并将其以存储资 源池的方式提供，客户便可自行使用此存储资源池来存放文 件或对象。
3.1 云存储的概念
网盘 云存储
只是一个 应用
3.2 云存储技术简介
云存储的结构模型
云存储简易结构
存储节点（Storage Node）负责存 放文件，控制节点（Control Node）则 作为文件索引，并负责监控存储节点间 容量及负载的均衡，这两个部分合起来 便组成一个云存储。
NFS、 HTTP、 FTP、 WebDav 等 是应用端，左上角的 Mgmt Console 负 责管理云存储中的存储节点，一般为一 台个人计算机。
应用接口层
应用接口层是云存储最灵活多变的部分。不同的云存储运营单位可以根据实际业务类型， 开发不同的应用服务接口，提供不同的应用服务，如视频监控应用平台、 IPTV 和视频点播应 用平台、网络硬盘引用平台、远程数据备份应用平台等。
访问层
任何一个授权用户都可以通过标准的公用应用接口来登录云存储系统，享受云存储服务。 云存储运营单位不同，云存储提供的访问类型和访问手段也不同。主要有服务模式、HW模式 和SW模式。
第3章 云存储
• 3.1 云存储的概念 • 3.2 云存储技术简介 • 3.3 云存储技术的应用及其面临的问题
3.1 云存储的概念
网盘
云存 储
网盘是提供文件寄存和文件上下载服务的网站，它们大部分 是类似FTP的网络服务，加入简易的上下载功能。。用户可以 把网盘看成一个放在网络上的硬盘或U盘，所以任何人都可以 在任何时间、任何地点通过互联网来访问文件，只要你连接 到因特网，你就可以管理、编辑网盘里的文件。
本章结束 谢谢观看
松弛耦合 非对称架
构
松弛耦合非对称架构系统采用不同的方法来向外扩展。它不是执行某个 策略来使每个节点知道每个行动执行的操作，而是利用一个数据路径之 外的中央元数据控制服务器。集中控制提供了很多好处，允许进行新层 次的扩展。
3.2 云存储技术简介
云存储的种类及其适合的应用
可以把云存储分成块存储（Block Storage）与文件存储（File Storage）两பைடு நூலகம்。
一方面在于全国“扫黄打非” 办公室、中央网信办、公安部、工信部、国家新闻出版广 电总局等 5 部门联合下发通知，全面开展打击利用云盘传播淫秽色情信息专项整治行动，着 力治理利用云盘传播色情信息违法行为。另一方面，网盘本身盈利模式不清晰。
网盘前景
与个人网盘关闭大潮形成鲜明对比的是，企业网盘在这几年走得愈发坚定与顺畅。在这 几年个人网盘的“培养”下，用户已经习惯了在线存储，而且很多人越来越意识到，更稳定 的服务、更安全的数据保障，比免费的大空间更为重要，所以未来可能会有更多人愿意尝试 付费的存储服务，在这种条件下，企业网盘自然而然成为了用户的不二选择。
私有云存储的优点 （1）统一管理 （2）易于实现集中备份及容灾 （3）易于扩展、升级方便 （4）节约成本，绿色节能
3.3 云存储技术的应用及其面临的问题
个人云盘关闭
关闭大潮 关闭原因
自从国家版权局颁布《关于规范网盘服务版权的通知》后，我国多家为用户提供云存储 业务的企业相继关闭了个人业务或部分免费业务，主要有迅雷快盘、 UC 网盘、金山快盘、 微云中转站
3.3 云存储技术的应用及其面临的问题
3.3 云存储技术的应用及其面临的问题
3.3 云存储技术的应用及其面临的问题
云存储安全问题
存储的重复数据删除 隐藏存储 数据加密与密文搜索 数据完整性审计
3.3 云存储技术的应用及其面临的问题
私有云存储
私有云存储是针对公有存储来说的。私有存储云通常建立在一家公司的防火墙的后面， 需要用到该公司所有或授权的硬件和软件。私有存储云只对受限的用户提供相应的存储服务 以及相应的服务质量（QoS）。使用存储服务的用户不需要了解“云”组成的具体细节，只 要知道相应的接口，并提供相应的策略，剩下的工作交由“云”来完成。用户只需将这个存 储云看作是一个黑盒资源池，具体其内部如何实现，如何配置，采用什么样的技术，使用什 么样的平台，用户都无需关心。
3.2 云存储技术简介
云存储技术的两种架构
紧耦合对称 架构
构建紧耦合对称（TCS）架构系统是为了解决单一文件性能面临的挑战， 这种挑战限制了传统NAS 系统的发展。 HPC 系统具有的优势迅速压倒 了存储，因为它们需要的单一文件 I/O 操作要比单一设备的 I/O 操作 多得多。业内对此的回应是创建利用紧耦合对称架构的产品，很多节点 同时伴随着分布式锁管理（锁定文件不同部分的写操作）和缓存一致性 功能。这种解决方案对于单文件吞吐量问题很有效，几个不同行业的很 多 HPC 客户已经采用了这种解决方案。