信息技术导论 第四章 云计算 笔记

第四章   云计算

4.1 云计算概述

4.1.1   云计算的介绍

云计算(cloudcomputing)是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。美国国家标准与技术研究院(NIST)的定义:云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。

1、云计算的概述

“云”实质上就是一个网络,狭义上讲,云计算就是一种提供资源的网络,使用者可以随时获取“云”上的资源,按需求量使用,并且可以看成是无限扩展的,只要按使用量付费就可以,“云”就像自来水厂一样,我们可以随时接水,并且不限量,按照自己家的用水量,付费给自来水厂就可以。从广义上说,云计算是与信息技术、软件、互联网相关的一种服务,这种计算资源共享池叫做“云”,云计算把许多计算资源集合起来,通过软件实现自动计算能力作化管理,只需要很少的人参与,就能让资源被快速提供。也就是说,计算能力作为一种商品,可以在互联网上流通,就像水、电、煤气一样,可以方便地取用且价格较为低廉。

总之,云计算不是一种全新的网络技术,而是一种拿新的网络应用概念,云计算的核心概念就是以互联网为中心,在网站上提供快速且安全的云计算服务与数据存储,让每一个使用互联网的人都可以使用网络上的庞大计算资源与数据中心。云计算具有很强的扩展性和需要性,可以为用户提供一种全新的体验,云计算的核必是可以将很多的计算机资源协调在一起,因此,使用户通过网络就可以获取到无限的资源,同时获取的资源不受时间和空间的限制。

2、云计算的特点

云计算的可贵之处在于高灵活性、可扩展性和高性比等,与传统的网络应用模式相比,其具有如下优势与特点:

1) 虚拟化技术

必须强调的是,虚拟化突破了时间、空间的界限,是云计算最为显著的特点,虚拟化技术包括应用虚拟和资源虚拟两种。众所周知,物理平台与应用部署的环境在空间上是没有任何联系的,正是通过虚拟平台对相应终端操作完成数据备份、迁移和扩展等。

2) 动态可扩展

云计算具有高效的运算能力,在原有服务器基础上云计算功能能够使计算速度迅速提高,最终实现动态扩展虚拟化的层次达到对应用进行扩展的目的。

3) 按需部署

计算机包含了许多应用、程序软件等,不同的应用对应的数据资源库不同,所以用户运行不同的应用需要较强的计算能力,对资源进行部署,而云计算平台能够根据用户的需求快速配备计算能力及资源。

4) 灵活性高

目前市场上大多数IT资源,软、硬件都支持虚拟化,比如存储网络、操作系统和开发软、硬件等。虚拟化要素统一放在云系统资源虚拟池当中进行管理,可见云计算的兼容性非常强,不仅可以兼容低配置机器、不同厂商的硬件产品,还能够外设获得更高性能计算。

5) 可靠性高

倘若服务器故障也不影响计算与应用的正常运行。因为单点服务器出现故障可以通过虚拟化技术将分布在不同物理服务器上面的应用进行恢复或利用动态扩展功能部署新的服务器进行计算。

6) 性价比高

将资源放在虚拟资源池中统一管理在一定程度上优化了物理资源,用户不再需要昂贵、存储空间大的主机,可以选择相对廉价的PC组成云,一方面减少费用,另一方面计算性能不逊于大型主机。

7) 可扩展性

用户可以利用应用软件的快速部署条件来更为简单快捷的将自身所需的已有业务以及新业务进行扩展。如计算机云计算系统中出现设备的故障,对于用户来说,无论是在计算机层面上,亦或是在具体运用上均不会受到阻碍,可以利用计算机云计算具有的动态扩展功能来对其他服务器开展有效扩展,这样一来就能够确保任务得以有序完成。在对虚拟化资源进行动态扩展的情况下,同时能够高效扩展应用,提高计算机云计算的操作水平。

3、云计算服务类型

通常它的服务类型分为三类,即基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。这3种云计算服务有时称为云计算堆栈,因为它们构建堆栈,它们位于彼此之上,以下是这三种服务的概述:

1) 基础设施及服务(IaaS)

基础设施即服务是主要的服务类别之一,它向云计算提供商的个人或组织提供虚拟化计算资源,如虚拟机、存储、网络和操作系统。

2) 平台即服务(PaaS)

平台即服务是一种服务类别,为开发人员提供通过全球互联网构建应用程序和服务的平台。PaaS为开发、测试和管理软件应用程序提供按需开发环境。

3) 软件即服务(SaaS)

软件即服务也是其服务的一类,通过互联网提供按需软件付费应用程序,云计算提供商托管和管理软件应用程序,并允许其用户连接到应用程序并通过全球互联网访问应用程序。

4.1.2   云计算产生的历史背景

互联网自1960年开始兴起,主要用于军方、大型企业等之间的纯文字电子邮件或新闻集群组服务,直到1990年才开始进入普通家庭,随着Web网站与电子商务的发展,网络已经成为了目前人们离不开的生活必需品之一。云计算这个概念首次在2006年8月的搜索引擎会议上提出,成为了互联网的第三次革命

云计算是分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、网络存储(Network Storage Technologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)、热备份冗余(High Available)等传统计算机和网络技术发展融合的产物。

近几年来,云计算也正在成为信息技术产业发展的战略重点,全球的信息技术企业都在纷纷向云计算转型。我们举例来说,每家公司都需要做数据信息化存储相关的运营数据,进行产品管理,人员管理,财务管理等,而进行这些数据管理的基本设备就是计算机。对于一家企业来说,一台计算机的运算能力是远远无法满足数据运算需求的,那么公司就要购置一台运算能力更强的计算机,也就是服务器。而对于规模比较大的企业来说,一台服务器的运算能力显然还是不够的,那就需要企业购置多台服务器,甚至演变成为一个具有多台服务器的数据中心,而且服务器的数量会直接影响这个数据中心的业务处理能力。除了高额的初期建设成本之外,计算机的运营支出中花费在电费上的金钱要比投资成本高得多,再加上计算机和网络的维护支出,这些总的费用是中小型企业难以承担的,于是云计算的概念便应运而生了。

4.1.3   云计算的优势

①  超大规模:“云”具有相当的规模,Google云计算已经拥有100多万台服务器,亚马逊、IBM、微软和Yahoo等公司的“云”均拥有几十万台服务器。“云”能赋于用户前所未有的计算能力。

②  虚拟化:云计算支持用户在任意位置使用各种终端获取服务。所请求的资源来自“云”,而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行,但实际上用户无需了解应用运行的具体位置,只需要一台笔记本或一个PDA,就可以通过网络服务来获取各种能力超强的服务。

③  高可靠性:“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性,使用云计算比使用本地计算机更加可靠。

④  通用性:云计算不针对特定的应用,在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一片“云”可以同时支撑不同的应用运行。

⑤  高可伸缩性:“云”的规模可以动态伸缩,满足应用和用户规模增长的需要。

⑥  按需服务:“云”是一个庞大的资源池,用户按需购买,像自来水、电和煤气那样计费。

⑦  极其廉价:“云”的特殊容错措施使得可以采用极其廉价的节点来构成云;“云”的自动化管理使数据中心管理成本大幅降低;“云”的公用性和通用性使资源的利用率大幅提升,“云”设施可以建在电力资源丰富的地区,从而大幅降低能源成本。

对于社会而言,云计算的优势主要有:

①  云计算降低全社会的IT能耗,减少排放,真正做到“绿色计算”。

②  提高全社会的IT设备使用率,并降低电子产品的数量,从而减少因设备淘汰而产生的电子产品垃圾,对于保护环境大有裨益。

③  有利于全社会共享数据信息,打破信息孤岛。

对于云计算使用者而言,云计算的主要优势有:

①  降低了信息技术成本:前期投入和日家使用成本得到大幅度降低,同时也降低了因各种IT事故导致的损失。

②  提高了数据的安全性,提高了应用系统的可靠性。

③  有利于企业之间或者个人之间共享信息,打破信息孤岛。

④  个人、中小企业和机构也用得起高性能计算。

尽管云的所有优点,存储的数据可能不安全。由于所有数据都存储在云端,所以重要的问题是:云的安全性如何?未经授权的用户可以访问您的机密数据吗?当组织选择在公共云上存储数据或主机应用程序时,它将失去对承载其信息的服务器进行物理访问的能力。因此,敏感和机密数据面临外部和内部人员的攻击风险。带宽会耗费预算。比如说像索尼娱乐这样的公司,他们就不考虑采用外部云服务来应对存储扩展能力的挑战。位于加利福尼亚的Culver City的高级系统工程师Nick Bali表示。每天索尼动画访问和产生的数据量都在4千兆到12千兆之间。Bali解释说“如果放在云上进行数据读取的话,我们需要的网络带宽是非常庞大的,这样所需的成本过于巨大,甚至超过了购买存储本身的费用”。目前索尼公司正在使用ParaScale的云存储软件评估私人存储云。

4.2 云计算的关键技术

4.2.1   分布式计算的概念及特点

1、分布式计算的定义

广义定义:研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分,然后把这些部分分配给许多计算机进行处理,最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。

中国科学院的定义:在两个或多个软件互相共享信息,这些软件既可以在同一台计算机上运行,也可以通过网络连接起来的多台计算机上运行。分布式计算比起其他算法具有以下几个优点:

①  稀有资源可以共享。

②  通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载。

③  可以把程序放在最适合运行它的计算机上。

其中,共享稀有资源和平衡负载是计算机分布式计算的核心思想之一。

2、分布式计算的优缺点

分布式计算是利用互联网上的计算机的中央处理器的闲置处理能力来解决大型计算问题的一种计算科学。

分布式计算的优点

①  可靠性、高容错性:一台服务器的系统崩溃不会影响到其他的服务器

②  可扩展性:在分布式计算系统可以根据需要增加更多的机器

③  灵活性:可以很容易的安装、实施和调试新的服务。

④  计算速度快:分布式计算机系统可以有多台计算机的计算能力,便得比其它系统有更快的处理速度。

⑤  开放性:由于是开放的系统,本地和远程都可以访问到该服务。

⑥  高性能:相较于集中式计算机网络集群,可以提供更高的性能,及更好的性价比。

分布式计算机的缺点

①  故障排除难度高:由于分布在多台服务器上,故障排除和诊断问题难度较高。

②  软件支持少:更少的软件支持是分布式计算机系统的主要缺点。

③  网络基础设施成本高:网络基础设置问题,包括传输、高负载、信息丢失问题。

④  安全性问题:开放式系统的特性让分布式计算机系统存在着数据的安全性和共享的风险问题。

4.2.2   虚拟化技术的概念及特点

1、基本概念

①  物理平台:实现虚拟技术的真实物理硬件和操作系统平台

②  虚拟平台:在物理平台上,虚拟出来的运行不同操作系统的各种虚拟机。

③  虚拟机监视器(VMM),一种监控和管理虚拟机运行的核心软件层,也叫Hypervisor。

④  宿主机:真实的物理服务器,上面可以运行虚拟出来的虚拟机。

⑤  客户机:指从宿主机上虚拟出来的虚拟机。

2、虚拟化的概念

云计算的核心技术之一就是虚拟化技术。所谓虚拟化,是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。在一合计算机上同时运行多个逻辑计算机,每个逻辑计算机可运行不同的操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。

虚拟化的核心软件VMM,是一种运行在物理服务器和操作系统之间的中间层软件。VMM是一种在虚拟环境中的“元”操作系统。他们可以访问服务器上包括CPU、内存、磁盘、网卡在内的所有物理设备。VMM不但协调着这些硬件资源的访问,也同时在各个虚拟机之间施加防护。当服务器启动并执行VMM时,它会加载所有虚拟机客户端的操作系统,同时会分配给每一台虚拟机适量的内存、CPU、网络和磁盘。

实际上,我们通常所说的虚拟化技术是指服务器虚拟化技术。而除此之外,还有网络虚拟化存储虚拟化以及应用虚拟化等。

1) 服务器虚拟化

服务器虚拟化通过区分资源的优先次序,并随时随地地将服务器资源分配给最需要它们的工作负载来简化管理和提高效率,从而减少为单个工作负载峰值而储备的资源。通过服务器虚拟化技术,用户可以动态地启用虚拟服务器(虚拟机)。

2) 网络虚拟化

网络虚拟化将不同网络的硬件和软件资源结合成一个虚拟的整体,通常包括虚拟局域网和虚拟专用网。

3) 存储虚拟化

存储虚拟化就是把各种不同的存储设备有机的结合起来进行使用,从而得到一个容量很大的“存储池”,可以给各种服务器进行灵活的使用,并且数据可以在各存储设备间灵活转移。

存储虚拟化的基本概念是将实际的物理存储实体与存储的逻辑表示分离开来,应用服务器只与分配给它们的逻辑卷(或称虚卷)打交道,而不用关心其数据是在哪个物理存储实体上。

存储虚拟化技术主要分为硬件和软件两种方式来实现。

4) 应用虚拟化

应用虚拟化通常包括两层含义,一是应用软件的虚拟化,二是桌面的虚拟化。

①  应用软件虚拟化:将应用软件从操作系统中分离出来,通过压缩后的可执行文件夹来运行,而不必需要任何设备驱动程序或者与用户的文件系统相连;

②  桌面虚拟化技术:把应用程序的人机交互逻辑(应用程序界面、键盘及鼠标的操作、音频输入输出、读卡器、打印输出等)与计算逻辑隔离开来,客户端无需安装软件,通过网络连接到应用服务器上,计算逻辑从本地迁移到后台的服务器完成,实现应用的快速交付和统一管理。

3、技术比较

①  通过虚拟化技术,可以屏蔽不同硬件平台的差异性,屏蔽不同硬件的差异所带来的软件兼容问题。

②  通过虚拟化技术,可以将硬件的资源通过虚拟化软件重新整合后分配给软件使用。

③  虚拟化技术实现了硬件无差别的封装,这种方式很适合于部署在云计算的大规模应用中。

4、虚拟化技术的特点

虚拟化技术是云计算系统的核心组成部分之一,是将各种计算及存储资源充分整合和高效利用的关键技术。它有以下特点:

①  资源分享:通过虚拟机封装用户各自的运行环境,有效实现多用户分享数据中心资源。

②  资源定制:用户利用虚拟化技术,配置私有的服务器,指定所需的CPU数目、内存容量、磁盘空间,实现资源的按需分配。

③  细粒度资源管理:将物理服务器拆分成若干虚拟机,可以提高服务器的资源利用率,减少浪费而且有助于服务器的负载均衡和节能。

基于以上特点,虚拟化技术成为实现云计算资源池化和按需服务的基础。

4.2.3   云存储技术

1、云存储技术的概述

云存储是一种网上在线存储(Cloud Storage)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,而非专属的服务器上。托管(hosting)公司运营大型的数据中心,需要数据存储托管的人,则透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(Storage Pool)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。实际上,这些资源可能被分布在众多的服务器主机上。云存储这项服务通过Web服务应用程序接口(API),或是透过Web化的用户界面来访问。

云存储的概念与云计算类似,它是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统,保证数据的安全性,并节约存储空间。简单来说,云存储就是将储存资源放到云上供人存取的一种新兴方案。使用者可以在任何时间、任何地方,透过任何可连网的装置连接到云上方便地存取数据。如果这样解释还是难以理解,那我们可以借用广域网和互联网的结构来解释云存储。

2、云存储技术的结构模型
1) 存储层

存储层是云存储最基础的部分。存储设备可以是FC光纤通道存储设备,可以是NAS和iSCSI等IP存储设备,也可以是SCSI或SAS等DAS存储设备。云存储中的存储设备往往数量庞大且分布于不同地域。彼此之间通过广域网、互联网或者FC光纤通道网络连接在一起。

存储设备之上是一个统一存储设备管理系统,可以实现存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) 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,使多个的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。

CDN内容分发系统、数据加密技术保证云存储中的数据不会被未授权的用户所访问,同时,通过各种数据备份和容灾技术和措施可以保证云存储中的数据不会丢失,保证云存储自身的安全和稳定。

3) 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。比如视频监控应用平台、IPTV和视频点播应用平台、网络硬盘应用平台,远程数据备份应用平台等。

4) 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。

云存储不是存储,而是服务。就如同云状的广域网和互联网一样,云存储对使用者来讲,不是指某一个具体的设备,而是指一个由许许多多个存储设备和服务器所构成的集合体。使用者使用云存储,并不是使用某一个存储设备,而是使用整个云存储系统带来的一种数据访问服务。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。

3、云存储技术的分类
1) 公共云存储

像亚马逊公司的Simple Storage Service(S3)和Nutanix公司提供的存储服务一样,它们可以低成本提供大量的文件存储。供应商可以保持每个客户的存储、应用都是独立的,私有的。其中以Dropbok为代表的个人云存储服务是公共云存储发展较为突出的代表,国内比较突出的代表的有搜狐企业网盘,百度云盘,乐视云盘,移动彩云,金山快盛《坚果云,酷盘,115网盘,华为网盘,360云盘新浪微盘,腾讯微云,cStor云存储等。

公共云存储可以划出一部分用作私有云存储。一个公司可以拥有或控制基础架构,以及应用的部署,私有云存储可以部署在企业数据中心或相同地点的设施上。私有云可以由公司自己的IT部门管理,也可以由服务供应商管理。

2) 内部云存储

这种云存储和私有云存储比较类似,唯一的不同点是它仍然位于企业防火墙内部。至2014年可以提供私有云的平台有:Eucalyptus、3A Cloud、minicloud安全办公私有云、联想网盘等。

3) 混合云存储

这种云存储把公共云和私有云/内部云结合在一起。主要用于按客户要求的访问,特别是需要临时配置容量的时候。从公共云上划出一部分容量配置一种私有或内部云,可以帮助公司面对迅速增长的负载波动或高峰时很有帮助。尽管如此,混合云存储带来了跨公共云和私有云分配应用的复杂性。

4、云存储技术的优势

①  存储管理可以实现自动化和智能化,所有的存储资源被整合到一起,客户看到的是单一存储空间。

②  提高了存储效率,通过虚拟化技术解决了存储空间的浪费,可以自动重新分配数据,提高了存储空间的利用率,同时具备负载均衡、故障冗余功能。

③  云存储能够实现规模效应和弹性扩展,降低运营成本,避免资源浪费。

企业使用云存储的优势:

①  节约成本

②  更好的备份本地数据并可以异地处理日常数据

③  更多的访问和更好的竞争

5、云存储技术的隐患

从功能实现上来讲,异地文件存取与文件分享共步技术早在互联网形成之初就已经得到应用,上个世纪互联网刚刚进入国内时就有厂商提供过网盘服务,当时所谓的网盘并不是大家所熟知的网络虚拟磁盘,当时的网盘更像是一个SVN或FTP的客户端,而今十多年的发展以后,融入了移动互联网营销理念与新技术的“网盘”被包装成了“云存储”高调的出现在大众面前,据相关统计数据显示,国内一线的云存储服务商每天的用户数据新增量已经达PB为单位,可见每天都有数以亿计的用户正在向自己云存储空间中上传下载着各种文件,在这种环境下排除网络宽带消耗之外,我们是否应该反思一下云存储下的未来隐患。

1) 版权风险

有关版权问题已经大范围出现在了国内的网盘服务中,一些个人或团体会将以影视音乐为主体的文件通过云存储的客户端上传至网盘中,然后通过分享的方式对圈子内提供下载,大量的有版权的视频音乐被这种特殊盗版方式进行传播,而且这种传播方式暂时属于监管的空白,部分云存储提供商在版权单位的压力下开始限制链接分享的范围,加强文件的过滤。但是这些手段不能从根本上解决云存储中用户上传文件的盗版传播。而要建立起一整套影视文件数字指纹签名检验系统。除了庞大的研发的运维成本外,各个利益团体之间的技术标准统一也是短期内难以实现的,但在该问题得到解决之前,此刻这种分享还在一直进行中,面临侵权问题的不仅是用户,还有云存储的提供商。

2) 个人隐私

有很多移动平台用户喜欢随时将自己用手机或平板拍摄的照片与视频通过云存储快速上传到网盘中,这样可以非常快捷的通过WEB或PC客户端在异地甚至即时取回照片,但是大家可能不太相信的是你上传的每一张照片或其他文件都有可能是云存储的服务端明文保存的,据参与过某云存储项目开发的人员介绍,从运维成本上考虑实现私钥加密不太现实,管理员可以从服务端的平台中直接查看和删除用户上传的文件,这些文件中不乏用户的机密文件或用户私隐,现阶段大型服务端都是通过建立严格的制度体系来约束管理人员的职业操守,但是人都是有弱点的,一旦人的操守被弃的时候,在其权力范围内可视的内容是否还是只属于你自己呢?

3) 数据安全

从数据安全上分两个方面分析:

①  用户的操作安全:大多数的云存储都设计了多客户端数据同步机制,一般以最后一次更新为标准,其他客户端开启时自动同步,这点与SVN的设计有很大的差别,当一个用户在公司编辑某个文件后,回到家中再次编辑,那么当他再次回到公司时,文件已是昨晚在家更新过的,这是理想状态下的,在很多时候用户编辑一个文件后,会发现编辑有误,想取回存在公司的文件版本时,可能在没有版本管理的云存储中,你的附本也已经被错误的更新了。同样的道理,你删除一个文件的时候,如果没有额外的备份,也许你到网盘回收站中再找了,版本管理技术上并不存在问题,但是会加大用户的操作难度,云存储服务商只有少数的私有云提供商有限的支持,多数情况下这种覆盖是时常发生的。

②  服务端的安全操作:云存储服务器早已经成为了黑客入侵的目标,因为服务器上不仅有无穷用户数据,对此类大用户群服务的劫持更加是黑色收入的重要来源,也就是说服务器的安全性直接影响着用户上传数据的安全,在服务器虚拟化技术的支撑下,V2V迁移的可靠性相当高,多数的云存储厂商都会预备安全防护方案,但是不能忽视的永远是人的操作。

4) 运营停止

在当下的互联网环境下,提供公众的云存储服务,每年的资金投入在5亿元以上,而且对私提供的云存储盈利模式还并不清晰,究竟有多少服务商可以持续永久的提供这种服务,这种服务后期是否收费?是否会因为亏损问题、盈收问题而被迫停止运营,在这种情况已有用户的数据向何处迁移?数据安全由谁负责,IM和Emai的盈利模式已经成熟,所以相关厂商可以持续免费,而云存储的投入至少是前两者之和的十倍,厂商之间的服务整合和公约形成,首要解决并不是技术问题,而是利益分配问题,服务商在一定时间会关停服务才是用户数据留存问题最大的隐患。

5) 企业私有

考虑到公共云存储所存在的数据异存安全性、私密文件保护隐患方面的问题以及企业上网行为管理的在执行上的需求,云存储作为一种方便快捷的文件备份方式,很多企业开始在自己的网络内部架设私有的云,将云存储的服务端部署在企业的内部网络中,服务端的维护与管理可以由企业自行控制,企业员工可以在授权范围内安全的使用私有的云存储功能。很多在公共云存储服务端无法实现的功能,都能在私有的环境下得到良好的解决。

6、云存储技术的发展趋势

云存储已经成为未来存储发展的一种趋势。但随着云存储技术的发展,各类搜索、应用技术和云存储相结合的应用,还需从安全性、便携性及数据访问等角度进行改进。

1) 安全性

从云计算诞生,安全性一直是企业实施云计算首要考虑的问题之一。同样在云存储方面,安全仍是首要考虑的问题,对于想要进行云存储的客户来说,安全性通常是首要的商业考虑和技术考虑。但是许多用户对云存储的安全要求甚至高它们自己的架构所能提供的安全水平。即便如此,面对如此高的不现实的安全要求,许多大型、可信赖的云存储厂商也在努力满足它们的要求,构建比多数企业数据中心安全得多的数据中心。用户可以发现,云存储具有更少的安全漏洞和更高的安全环节,云存储所能提供的安全性水平要比用户自己的数据中心所能提供的安全水平还要高。

2) 便携性

一些用户在托管存储的时候还要考虑数据的便携性。一般情况下这是有保证的,一些大型服务提供商所提供的解决方案承诺,其数据便携性可媲美最好的传统本地存储。有的云存储结合了强大的便携功能,可以将整个数据集传送到你所选选择的任何媒介,甚至是专门的存储设备。

3) 性能和可用性

过去的一些托管存储和远程存储总是存在着延迟时间过长的问题。同样地,互联网本身的特性就严重威胁服务的可用性。最新一代云存储有突破性的成就,体现在客户端或本地设备高速缓存上,将经常使用的数据保持在本地,从而有效地缓解互联网延迟问题。通过本地高速缓存,即使面临最严重的网络中断,这些设备也可以缓解延迟性问题。这些设备还可以让经常使用的数据像本地存储那样快速反应。通过一个本地NAS网关,云存储甚至可以模仿终端NAS设备的可用性、性能和可视性,同时将数据予以远程保护。随着云存储技术的不断发展,各厂商仍将继续努力实现容量优化和WAN(广域网)优化,从而尽量减少数据传输的延迟性。

4) 数据访问

现有对云存储技术的疑虑还在于,如果执行大规模数据请求或数据恢复操作,那么云存储是否可提供足够的访问性。在未来的技术条件下,此点大可不必担心,现有的厂商可以将大量数据传输到任何类型的媒介,可将数据直接传送给企业,且其速度之快相当于复制、粘贴操作。另外,云存储厂商还可以提供一套组件,在完全本地化的系统上模仿云地址,让本地NAS网关设备继续正常运行而无需重新设置。未来,如果大型厂商构建了更多的地区性设施,那么数据传输将更加迅捷。如此一来,即便是客户本地数据发生了灾难性的损失,云存储厂商也可以将数据重新快速传输给客户数据中心。

7、云存储技术在安防领域应用存在的问题

受限于安防视频监控自身业务的特点,监控云存储和现有互联网云计算模型会有区别,如安防用户倾向于视频信息存储在本地、政府视频监控应用比较敏感视频信息的隐私问题、视频监控对网络带宽消耗较大等问题。

4.3 云计算的技术应用

4.3.1   公有云、私有云、混合云

云部署的模式分为:公有云、私有云、混合云。

1、公有云

公有云是指为外部客户提供服务的云,它所有的服务是供别人使用,而不是自己用。应用程序、资源、存储和其他服务,都由云服务供应商来提供给用户,这些服务多半都是免费的,也有部分按需按使用量来付费,这种模式只能使用互联网来访问和使用。

存在的问题:安全性和可用性。

2、私有云

私有云指企业自己使用的云,它所有的服务不是供别人使用,而是供自己内部人员或分支机构使用。私有云的部署比较适合于有众多分支机构的大型企业或政府部门。随着这些大型企业数据中心的集中化,私有云将会成为他们部署IT系统的主流模式。

优点是安全性、可用性相比公有云好一些,缺点是成本较大。

3、混合云

混合云,是指供自己和客户共同使用的云,它所提供的服务既可以供别人使用也可以供自己使用。混合云是两种或两种以上的云计算模式的混合体,如公有云和私有云混合。相比较而言,混合云的部署方式对提供者的要求较高。

4.3.2   IaaS、PaaS、SaaS

云交付模型分为软件即服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)、基础设施即服务(IaaS)。

1、软件即服务(SaaS)

SaaS是Software as a Service(软件即服务)的简称,它是一种通过Internet提供软件的模式,用户无需购买软件,而是向提供商租用基于Web的软件。优点是随时随地访问,支持公开协议,安全保障,多用户机制。

SaaS应用包括Citrix公司的GoToMeeting、Cisco公司的WebEx等等。

2、平台即服务(PaaS)

PaaS(Platform as a Service):是将服务器平台或者开发环境作为服务进行提供。开发简单、部署简单、维护简单。优点是有好的开发环境,丰富的服务,自动的资源调度,精细的管理和监控。

PaaS应用包括Google App Engine、Microsoft Azure、Force.com、Heroku、Engine Yard等等。

3、基础设施即服务(IaaS)

IaaS(Infrastructure as a Service):服务提供商将多台服务器组成的“云端”服务(包括内存、I/O设备、存储和计算能力等等)作为计量服务提供给用户,主要功能如下:

①  资源抽象:使用资源抽象的方法,能更好地调度和管理物理资源。

②  负载管理:通过负载管理,使部署在基础设施上的应用能更好地应对突发情况,并更好地利用系统资源。

③  数据管理:数据的完整性、可靠性和可管理性是云计算IaaS的基本要求。

④  资源部署:将整个资源从创建到使用的流程自动化。

⑤  安全管理:保证基础设施和其提供资源被合法地访问和使用。

⑥  计费管理:通过细致的计费管理能使用户更灵活地使用资源。

4.3.3   国内外主要云服务平台

国内外主要云服务平台有AWS、Google、阿里云、华为云、腾讯云等。

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