雲端儲存

雲端儲存

雲端儲存是指雲端運算架構中的儲存部分,從底層的IaaS、中層PaaS到頂層SaaS都可以看到其身影,其中尤以底層儲存資源的網路服務化最為重要。或許可以簡單地說,雲端儲存就是儲存即服務的意思。

定義

ZumoDrive網站上所提供的雲端儲存服務。ZumoDrive網站上所提供的雲端儲存服務。

雲端儲存是一種網際網路上儲存(onlinestorage)的模式,即把資料存放在通常由第三方代管的多台虛擬伺服器,而非專屬的伺服器上。雲端儲存這項服務乃通過Web服務應用程式介面(API),或是通過Web化的使用者介面來存取。

套用

雲端儲存套用雲端儲存套用

企業只需要依實際使用的儲存空間支付費用。企業並不需要在自己的資料中心或辦公室里安裝實體的儲存裝置,大大減少IT和管理的成本。日常維護工作,如備份、資料複製、或是增加儲存裝置添購等工作,都轉移給代管的服務提供商,讓企業更可以專注在自己的核心業務上。

雲端儲存整合企業的現有系統,客制後和雲端系統結合在一起,進而利用雲端的機制達到整合行銷的目的,資料結合與流通更緊密,異業結合,聯合銷售,互相利用彼此資源,客戶資料等,將多種建構雲端系統所需的軟硬體一次整合,在IT投資費用上可以減少40%以上的建置成本,在企業營運方面,可以降低35~50%的營運費用,只要透過單一採購,就能為企業快速建置專屬私有雲

企業私有雲,能大幅降低實體主機數量,不只能降低IT架構的用電量,更能減少許多實體主機產生的熱能,大幅降低機房維運電費。更可將原本的高規格桌上型電腦,替換為精簡型電腦,並將個人電腦也納入私有雲端系統中。除了即時、保密、高運算的優勢,相對於一般個人電腦,每台精簡型電腦僅需60W耗能,若1天開機8小時,單月即可省下高達約60%的電力。

企業私有雲系統,不但幫企業節省大量電費,彈性的作業系統環境,不改變原來使用者習慣,助企業導入時達到無縫接軌。在虛擬桌面的環境中,個人電腦的資料全部集中於雲端伺服器中,不但能減少機密資料外泄,還能藉助伺服器的備份機制,讓資料多一層保護,雙重加強資料安全保護。

基礎架構

現有的不同雲端服務類型現有的不同雲端服務類型

簡述

根據預測指出,到2012年在雲端運算上投入的總體IT花費將增長至少3倍。您或許已聽到過許多關於雲端運算的潛在優勢。也許您的公司已經開始購置一些雲端服務,而不再是每當一個新的需求產生時,將其加入到現有的IT基礎架構中。現在,許多公司在尋找新的工作模式來面對當下前所未有的經濟壓力,技術的成熟正讓可行性的解決方案成為可能,並足以負擔企業所需。您可能已經正在考慮一些方法讓您的資料中心更像雲端,以提高效率,減少資產成本,提供所需的擴充性,以快速適應正在變化的商務需求。如何真正做到這一點,特別是在儲存方面,這尚未還有定數。

私有雲端與公共雲端對比私有雲端與公共雲端對比

雲端運算

在最廣泛的意義上,當我們談到雲端的時候,我們指的是那種將IT視為一種服務(ITaaS)傳遞的能力。一些人從技術的角度定義雲端,在他們看來,準確的基礎上的結構模式和開發協定是有詳細說明的。但是,從一開始將雲端運算理解為一種將IT視為一種服務來進行傳遞的商務模式,讓您可更加簡單了解它的意義。雲端服務是雲端運算的最後傳遞,能夠被分成如圖所表示的四種類別。

雲端可能是私有的:受限於有限的使用者的生態系統、合作夥伴和/或與一家公司直接有關的客戶。

雲端也可能是公共的:對或多或少能存取網路的人都可用。

儲存架構

無論雲端是公共的還是私有的,成功的關鍵即是儘可能有效地建立一個能實現每一種雲端服務的合適基礎架構。對於私有雲端,您可能需要支援廣泛的應用程式,所以您的目標是建立一個能靈活依照需求來進行分配資源給每一個套用程式的基礎架構。

在運算端,伺服器虛擬化為雲端服務提供了一個合適的基礎架構,因為它允許運算資源能被有效地劃分,快速地分配,增加或者減少,或者當您有需求變化的時候重新進行分配。一組迅速成熟的管理服務也提供快速、靈活和更多的可用性。

很少有文章涉及如何為雲端運算建立有效的儲存架構。事實上,專門致力於雲端的首個SNIA(儲存網路產業聯盟)工作組於2009年4月在SNW(儲存網路世界年會)上宣布成立,該工作組的目的是:為雲端儲存確定、開發和協調系統標準和介面。

既然沒有被許可或實際上合適的雲端儲存標準,那么當評估新的或現有的儲存解決方案合適性的時候,您應該考慮以下這些問題:

您的儲存能夠彈性擴充。這與您對虛擬伺服器所做的事情類似,您需要能夠迅速且以最少的開銷,來分配、增加、減少並重新分配儲存空間。

您能夠將儲存管理流程自動化。您進行配置、備份和複製等自動化操作過程越頻繁,您的環境的可擴充性就越大。
您能夠測量和描述使用情況。為了實施雲端服務,您必須了解資源為您的服務需求的一個用戶,能夠描述實際的使用情況,並且現在或將來能夠按照資源的使用情況進行收費。

您能夠自由搬移資料。如果您的資料束縛在缺乏靈活度的儲存里,效能和可用度將變差。
您能夠在確保資源足夠安全的時候建立多重用戶。允許多個業務單元或獨立實體分享同一儲存硬體是造就雲端儲存效率高的一個必要條件,

您能夠提升儲存效率。第一步是提高利用率,除此之外,減少開銷、進行thinprovisioning和刪除重複性,都有助於提高效率。

您能夠有效保護您的資料。成功實現雲端的一個關鍵是整合您所有的流程,讓它們變得簡單、可重複和有效率。具有合適的策略級別、適用於您提供的每項服務的一致性資料保護和災難恢複流程是最不可缺的。

您能夠在單一網路結構上做所有的事情。FCoE的到來讓在單一乙太網結構上整合您的SAN和LAN,以獲得更低的成本和更高的靈活性。

您的儲存環境支援伺服器虛擬化。假設伺服器虛擬化將是您雲端基礎架構的一個關鍵組成部分,您將需要儲存與您現在正在使用和將來很可能採用的任何虛擬化解決方案緊密地整合在一起。

現在應該做的事情

如果您正在將您現有的資料中心進行雲端模式的革新,您可以開始做以下事情:

重新考慮您的資料中心設計,以滿足最新的IT硬體的密度和電力消耗需求,關於這一話題的進一步討論可參考該系列同類型文章。

重新布健機架、電纜廠和網路基礎設施,讓應用程式能夠動態地被移動,以更好地適應虛擬化;在大多數現有的資料中心裡,出於安全因素的考慮,關鍵商務應用程式都是像盒子一樣被局限起來。將一切都進行虛擬化:伺服器(有可能還包括桌面)、網路和儲存。

當您進入一個與伺服器虛擬化具有同樣優勢的虛擬儲存環境時,確保您在心中已根據上文提及的指導原則,評估儲存架構。

解決方案

High level topologyHigh level topology

概論

過去數年來,基於網際網路為基礎的服務蓬勃發展,許多以往倚靠分散各地的電腦硬體運算的工作,都逐漸往雲端、網際網路發展。隨著筆記本電腦、輕省筆電或是ThinClient的普及,終端設備的運算能力已經不是使用者採購的主要考量,隨時連網的需求增加也相對促成雲端的網際網路服務逐漸被接受。今日的使用者已不需再每台使用者終端上安裝各式軟體,僅需通過瀏覽器即可存取儲存在雲端的資料,通過服務提供者的伺服器進行運算,不再受限於單一使用者終端的運算能力限制。

面臨的挑戰

1.雲端的應用程式需可隨時存取(99.999%可靠度)。

2.為因應後續使用者增加,伺服器架構需提供足夠的頻寬供系統擴充。

3.系統資料夾的同步需在一定的時間內完成(例如隔夜)

4.服務提供者的系統管理員需要能夠通過遠端進行整個系統的控制。

5.所有的服務及使用者操作需具備安全保護機制

6.能夠在所有服務不中段的情況下於背景進行系統擴充。

對於提供此類雲端服務的服務供應商來說,資訊系統的需求升高的同時,其唯一不變的目的即是在提供使用者針對儲存在雲端的資料,即使在元件損毀或是天然災害等特殊狀況時,仍能隨時、不間斷的存取。此等解決方案需能滿足服務提供商和終端使用者間的服務條款(SLA,ServiceLevelAgreements),保障其效能不受外力影響、提供可靠度以及系統管理員的管理能力。

今日以伺服器為基礎的商業套用環境,主機獨立式(Host-independent)、高可用度(highavailable)的磁碟陣列系統為組成不可或缺的基本元件。主機獨立以及全元件的冗餘被援設計可確保當套用環境中若單一台伺服器主機發生機件故障時,另一台伺服器主機亦可存取儲存系統上的資料繼續服務。相較之下,內建磁碟陣列的伺服器無法達成此等需求。

架構

對於服務供應商來說,連線到公眾網路的第一道防線是網路安全。雲端的架構首先需要確定的是,避免未經認證的使用者進行資料存取,僅有經過認證通過的使用者,才可以對儲存套用進行資料的存取以及雲端應用程式使用。除此之外,亦要能有效的防止黑客入侵進行攻擊。而註冊的使用者或是遠端系統管理員,則可以透過防火牆,使用雲端的應用程式和資源,一般來說,會透過套用遞送控制器(ApplicationDeliveryController)或是網路加速器(networkaccelerator)來對提供的服務進行最佳化。

經過認證之後,註冊的使用者會通過高速的”前端”乙太網接取服務,一般來說,前端網路會和系統管理員用來管理、接取實體硬體架構的後端網路架構分開(如附圖Highleveltopology)。雲端服務中的伺服器、VTrakE-Class儲存系統以及其他管理裝置,則是透過乙太網連線埠連線到後端的網路。

通過後端網路架構連線的VTrak的管理連線埠可以保護系統不受到前端流量或是各類攻擊影響。VTrak在WebPAMPRO網路管理介面使用了SSL(securesocketlayer)數位憑證技術,其基於網路瀏覽器的管理介面以及在指令行介面(CLI,commendLineInterface)上使用的SSH(SecureShell)技術,可確保網路管理員在遠端管理VTrak儲存系統時,可以透過128位元的加密保護,確保全全。

NetApp的儲存解決方案

NetApp MultiStore 的多重用戶。NetApp MultiStore 的多重用戶。

NetApp

NetApp資料管理解決方案已經被部署在Telstra和Sensis等許多公共和私有的雲端環境裡。基於這種經驗,NetApp公司持續提升NetApp公司的產品,符合新興的雲端需求,並提供一整套具特色功能,且能滿足上文所述的指導原則。

靈活的擴充性

NetApp可靈活地從底層磁碟里提取儲存空間。不管儲存容量大小(LUN或volume)都將自動在大量磁碟里進行擴充,以獲得最卓越的性能,並且能夠不間斷地增長或縮減空間。NetApp已經在共用儲存環境裡部署了數十PB的儲存裝置,在這些環境裡,當需求變化時客戶能夠例行地擴充或縮減空間。

自動化儲存流程

對於儲存自動化,NetApp公司提供一套包括資料保護在內的簡化儲存操作的管理產品。
1.NetAppProvisioningManager允許您基於您定義的策略建立可重複、自動的配置流程。一個監測儀錶板讓您監測包括:容量利用率、政策遵循和空間管理統計在內的各種指標。

2.NetAppProtectionManager提供與ProvisioningManager類似的功能,但是它們特別關注在資料保護和複製的自動化。

3.NetAppSANscreen®為您的整個儲存環境提供一個即時、多供應商、多協定的服務級別觀點。

4.NetAppSnapManager®產品套件擴充了NetApp儲存的功能,以整合包括Oracle®、SAP®、Exchange、Microsoft®SQLServer®和MicrosoftSharePoint®在內的一般套用。

使用情況監測和計費

通過自動將您的端到端儲存基礎架構與業務服務達到有關聯性,SANscreen允許您監測服務級別協定,監測指標使用情況以控制目標成本和計費,並積極管理容量來維持所有資源的最佳利用率。ProvisioningManager也包括計費功能。

自由地搬移資料

通過使用NetAppSnapMirror®、SnapVault®軟體和NDMP等,NetApp在資料保護操作期間有效地移動資料方面擁有非常悠久的歷史。我們繼續發掘更有效的方式,與VMware或是其他虛擬化合作夥伴(視機會與狀況而定)一起讓資料搬移變得更容易。資料移動已經被確定為雲端基礎架構的一個關鍵要素,我們正在專注這一領域。

多重用戶

傳統上,確保最高級別的儲存隔離和安全代表著獨立的硬體。私有雲端和公共雲端都需要絕對安全、牢靠,且不能折損效率。NetAppMultiStore®軟體讓您在單一儲存系統上建立多個單一的、完全私有的邏輯分割區,因此您能夠共用儲存,並且不犧牲隱私和安全。在多個客戶中,每個客戶在單一實體儲存系統上被分配了一個虛擬儲存控制器。每個虛擬控制器就像一個實體儲存系統一樣,能夠被用於儲存和管理多台虛擬機或滿足其他儲存需求。

藉由MultiStore,儲存能夠基於您限定的範圍被配置、搬移和保護;虛擬記憶體允許您將合適的策略套用程式到每個能夠與特定的套用程式或雲端服務用戶端一致的空間。

儲存效率。通過提升儲存效率,您能夠顯著降低您的整體儲存需求,這帶來的是在電力消耗、冷卻和空間方面的節省。藉助NetAppFlexVol技術提供的高彈性配置功能,NetApp客戶定期獲得60%或更高的儲存利用率,而行業的平均利用率則接近30%。NetApp提供如表所說明的一系列額外技術,進一步提升您企業環境中的儲存利用率如圖(NetApp效率技術)

NetApp效率技術NetApp效率技術

整合的資料保護和災難恢復

基於上面提及的Snapshot、SnapVault、SnapMirror、SnapManager套件和ProtectionManager等技術,NetApp提供完全整合和全面的資料保護和災難恢復。這些技術卸下了從伺服器到儲存的資料保護負擔,提供貫穿您所有套用服務的一致資料保護方法。

統一化結構

FCoE的出現讓您的資料中心朝單一乙太網結構的發展成為可能,以滿足您所有的儲存和網路需求。儘管在現實中您將花些時間轉移以支援原生光纖通道、FCoE和乙太網儲存。

NetApp已經成為乙太網儲存的領導者,也是提供在NAS環境下儲存解決方案的佼佼者,然後是成為iSCSI的倡導者。NetApp是業界唯一的一家為FCoE提供原生支援的廠商,這對NetApp的統一化儲存方法來說是一個符合邏輯的進展。NetApp的統一化儲存能夠在NetApp所有的平台上同時傳遞光纖通道、iSCSI和NAS。通過支援FCoE,NetApp為光纖通道SAN用戶向統一化結構搬移提供了一條簡易的革新之路。

支援伺服器虛擬化

這部分討論的諸多事項到目前為止綜合起來,讓NetApp儲存成為虛擬伺服器環境裡一個頗具競爭力的選項。藉助包括VMware®、CitrixXenServer和MicrosoftHyper-V™在內的全系列虛擬化解決方案,NetApp增加了這種完善且緊密的整合。您能夠利用NetApp重複資料刪除技術或NetAppFlexClone技術,來免除儲存同一操作軟體因進行數十個備份帶來的儲存負擔。

結論

雲端運算是真實的,它正在發生。聰明的公司已經在利用雲端服務的優勢去滿足非核心的IT功能。他們也在革新內部IT基礎架構使之變得更像雲端,並專注於服務傳遞以提高效率和靈活性、降低成本。能夠滿足雲端運算基礎架構的儲存具有許多獨特要求。建立一個有效的雲端基礎架構,您現在應該專注於儲存擴充、自動化、資料移動、多重用戶、空間效率和對虛擬化的支援。

熱門詞條

聯絡我們