引言
“云”是当今计算机领域里最为热门的一个关键词，作为一种互联网的比喻，“云”已经深入到人们生活的各个方面。作为当今数字信息技术的三大基石之一的存储技术，是现代信息社会的基础，为云计算等多项技术提供基础数据的支持。据相关机构研究表明，现今全球的信息总量已经超过了1000EB，磁盘技术的发展，使得硬盘具有更大容量，如今新推出的SATA硬盘已普遍具有了TB级的容量，但对于云计算这种信息服务模式，单个硬盘容量已显然不足以支持云计算服务模式对海量数据的存储需求，从而使得存储设备成为了云计算在性能的扩展上的瓶颈。
另外，现今社会对数据及其存储系统的依赖性越来越强，一旦发生自然或者人为损坏，造成了存储系统的数据丢失，对人们的正常工作、生活将产生沉重打击，因此存储设备的数据备份和数据恢复是当前社会关注的热点问题。云存储从本质上来说是一个分布式存储系统，它将数据保存在多个远端服务器中，这样本地存储设备或者某个远端服务器出现故障，存储信息出现丢失，另外存储设备中的备份数据将会自动提到恢复作用，从而增强了存储系统的可靠性。移动办公是办公模式的发展趋势，传统的存储方式只能将数据、文本等办公资料存储在移动介质中，这种模式不仅携带不便，而且易丢失。云存储模式下，所有的办公资料都将存储在远端的服务器中，不论在室内或者室外办公，所有的资料都将方便获取，且不需要办公者自身携带，安全保密性也可得到提高。本文将对云存储这种新式存储模式进行初步探讨。
1 云存储概述
1.1云存储的定义
云存储是指通过集群网络技术或分布式存储系统，将网络中大量不同类型存储设备通过一定方式进行集成，共同提供数据存储服务。云存储是云计算的存储部分，本质上是为大数据量运算时提供存储和管理。关于云存储，全球网络存储工业协会给出的定义是：通过网络提供可配置的虚拟化的存储及相关数据的服务。云存储的内涵是存储自动化和存储虚拟化，目标是接近100%的使用存储空间。
图1云存储系统结构模型图
简而言之，云存储就是将数据资源放到网络上，随时供用户存取的一种新兴存储模式。从用户角度来说，云存储不是面对某一个具体的存储设备，而是一种数据访问服务，是面对由各种各样的存储设备和服务器构成的集合体。用户可以在任何时间、地方，透过任意网络连接的方式，方便地存取所需要的数据。近年来，有多家商业软件公司推出了自己的云存储产品和服务，包括Microsoft的Azure、Google的GFS、Amazon的S3等等。
1.2云存储的特点
本质上，云存储不在是一种存储，而是一种建立在互联网基础上的服务，具有海量存储、易扩容、统一管理、成本低廉、随意读取、资源共享等特性。对于用户来说，云存储的设备是完全透明的，通过网络与云端服务器连接，用户就可以实现对数据的访问。由于云存储是基于商业组件的，用户只需向存储服务提供商提出申请，就可拥有自己的数据存储中心，节约了昂贵的基础设施投资，存储服务提供商可按需收费，而用户可跨不同应用，不受具体地理位置的限制使用存储资源。总结一下，云存储具有下列几个典型特点：
（1）低成本。由存储服务提供商为用户提供数据存储服务，用户只需通过网络终端连接云服务，即可在任何位置访问数据资源，用户不需要提供任何存储介质，节省了购买服务器和维护人员的开销。
（2）高可靠性。一般而言，存储服务提供商都具掌握专业的数据存储能力，通过数据快照、镜像存储镜像以及数据自动同步等措施来保障存储服务的高可靠性，避免用户数据丢失，另外存储服务提供商有严格管理机制，利用数字加密等技术防止数据被篡改和被攻击，还配置了专业人员对数据进行维护管理，从某种意义上说，云存储比本地存储更可靠。
（3）可订购性。服务提供商是面对所有类型的用户提供多种不同的云存储服务，用户可以根据自身需求进行定制云服务，并按照不同服务内容付费。
（4）高容量性。存储服务提供商都拥有规模巨大的服务器，如Google拥有100多万台服务器，微软、IBM也拥有十多万台，一些企业内部私有的云存储也有数百台服务器，这些数量众多的服务器提供了海量的容量空间，用户不用担心存储空间不足，避免了因数据增长不得不删除数据，可以说用户可获得无限存储空间，无需担心存储资源枯竭。
（5）易于集中管理。云存储将散在各地的信息集中起来存储，避免数据重复，可实现动态查重，便于管理，只要经过授权，用户可在任何时间地点随时取用数据，无需专门配置人员维护数据，减少了管理难度。
2 云存储的结构
云存储系统通常可划分为4层：存储层、基础管理层、应用接口层、访问层。结构模型如图1所示。
2.1存储层
存储层是一种分布式存储系统，本质上是一种服务，是云存储基础。存储层有多种选择，如FC光纤通道存储设备、NAS、iSCS、等。存储层中的存储设备分布于不同地域且数量庞大，彼此通过光纤连接在一起。存储层主要功能是连接融合不同存储设备，实现设备及其数据的集中统一管理，实现逻辑虚拟化、动态扩容。
2.2基础管理层
基础管理层是云存储系统的技术难点，是存储的核心部分。基础管理层通过网格计算、分布式文件系统及其相关技术，实现存储设备的协同工作，对外提供统一存储服务。在存储数据时，云存储分布式文件系统将文件按照一定大小分割成数据块，并为每个数据块创建副本，一个节点中数据失效时，可通过自动复制副本来恢复数据，保证了数据的安全。
基础管理层还可以加入数据加密、权限管理等管理技术，以防止恶意攻击，保证云存储中的数据正确的用户访问权限，保证云存储的稳定和安全。
2.3应用接口层
应用接口层为实际应用与云存储的基础服务层之间提供交互功能。根据实际需求，云存储服务商可以根据用户的不同需求，提供不同的应用服务，具体来说就是开发不同的应用服务接口。常见接口比如IPTV服务、在线备份服务、网络硬盘服务等。同时在这一层也可实现用户认证和对访问的控制。
2.4访问层
用户应用公用接口登陆云存储系统，登录时需经过授权，授权之后的用户才能使用服务，根据用户需求的不同，云存储服务提供的访问类型会有所不同。以谷歌成熟的云存储系统GFS(GoogleFileSystem)为例，说明上述的云存储结构。GFS系统构架图如图2所示。
图2 GFS系统构架图
在GFS系统中，使用文件在服务器上的存放路径作为标识，文件按照一定层次组织在系统中存储。GFS系统的整体构架由主服务器和相配套的块服务器构成，其中主服务器作为文件元数据的存储介质，包括文件名、块名、文件到块的映射，以及块副本位置。主服务器还管理副本块的分配与回收以及块的移动等。
客户端利用Google提供的API接口对数据进行访问：读数据时，首先通过主服务器的元数据获取数据块的位置，在从块服务器上读取数据。这样避免了因大量读操作对主服务器带来的拥挤；写数据时，客户端向主服务器请求块服务器，主服务器向客户端回复块的标识符和副本的位置，客户机得到主服务器授权后将数据推送所有的副本上。
3云存储的应用
3.1云存储产品介绍
根据面向用户的不同以及云存储服务商提供服务类型不同，云存储服务的应用模式可分为企业应用模式和个人应用模式。
3.1.1企业云存储
（1）空间租赁服务：企业的基础数据量巨大，且数据在不断增长，企业自身可以通过投入资金购买硬件设备存储数据，这种方式不仅花费大，且需要投入人力成本对数据存储系统进行维护。云存储服务商可为各企业提供功能强大且便捷的空间租赁服务，通过高性能大容量云存储系统，以满足企业对数据的存储需求。
（2）远程数据备份：企业往往需要充足的空间用来存储企业自身的数据，由于这些数据十分宝贵，极具价值，在存储的同时需要对数据进行备份，以便数据恢复，企业不断增加数据量，对数据安全性提出了更高要求。企业可通过云存储服务对已备份的数据进行恢复，在企业数据发生丢失的时候，就可保证数据的安全。
（3）视频监控系统：这一系统主要是通过云存储的服务，实现视频监控功能，具体来说就是在遍布全国的云存储系统中，嵌入视频监控，并将视频监控的实时数据储存在云存储系统中，在通过相应的监控软件调用和管理视频数据。
3.1.2个人云存储
（1）网络磁盘：主要实现个人用户的数据存储和备份的网络化，用户可将数据存储在在线云存储系统中，并通过网络对数据进行管理。
（2）在线编辑：主要为个人用户在线文档编辑服务，个人通过网络即可实现文档的编辑，在个人终端无需安装编辑软件，编辑的文档存储在云系统的个人空间中，通过网络用户即可实现文档的传输与共享功能，对文档进行修改和管理。
（3）在线游戏：为用户提供在线游戏服务，通过云存储系统构建一个庞大的超能游戏服务器群，所有玩家在一个游戏服务器组之下集中管理，实现更多的功能，最大限度提升性能，使其具有更好的游戏体验。
4 结束语
随着云存储技术的发展，越来越多的用户开始享受云存储服务。云存储能够使用户享受强大的数据访问服务，实现数据的随意读取、统一管理、实时扩容、超强安全及海量存储功能。云存储服务提供商在保证了用户数据的高安全可靠性的同时，让用户感受到便捷服务的。作为一种先进的服务技术，云存储有着无可比拟的优势。但现在云存储系统资源的利用率不高，管理较复杂，且云存储的应用依赖于网络通讯的性能，并且可靠性、安全性依然存在若干问题，这些问题及未完全解决的技术将是云存储下一步发展的研究重点。
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本文标题：基于网络的云存储模式的分析探讨
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