云存储

1云存储是什么
2云存储分类

3云存储和本地存储的区别
4云存储的优势

5云存储技术架构
6云存储提供商

云存储是什么

云计算除了处理大量的计算任务，还需处理存储任务，当用户使用存储的需求增多时，云存储的出现也就水到渠成。云存储通过各种功能和技术，将网络中异构存储设备组织起来向外提供数据存储和访问服务，这改变了数据垂直存储在某一台物理设备的存储模式，解决了传统存储技术在存储空间和可扩展的缺陷，降低用户使用成本。

云存储分类

1、云存储分为公有云、内部云和混合云存储

(1)公共云存储

公共云存储以较低的成本提供大容量、高性能及可弹性扩展的云存储服务，较成功的案例如亚马逊公司的S3(Simple Storge Service)和Nirvanix公司提供的存储服务。服务提供商可以保证每个客户对存储的使用都是独立的、私有的。Dropbox提供的个人云存储服务是是公共云存储应用中的典型代表，国内比较突出的代表有 360 云盘、华为网盘、115 网盘、酷盘、百度云、金山快盘等。

(2) 内部云存储

这种云存储和私有云存储比较类似，唯一不同的是它位于企业防火墙内部。私有云存储指数据存储在企业或单位专用存储池中，只对内部用户提供相应服务，

(3) 混合云存储

混合云存储把公共云存储和内部/私有云存储结合在一起。主要用于按客户要求的访问，特别是当客户需要动态配置存储容量的时候。从公共云存储中划出一部分容量配置给私有云存储或内部云存储使用可以帮助公司应对迅速增长的负载波动或高峰时段的容量需求。但是这种应用方式带来个跨云空间管理上的复杂性。

2、云存储的主要存储类型包括对象存储、块存储以及文件存储

(1)对象存储：对象存储主要用于存储日益增长的非结构化数据，应用程序往往需要使用RESTfulAPI实现数据访问。对象存储将数据读写操作和元数据分离，用户向元数据服务器发出访问请求，然后从对象存储设备获取数据。

(2)块存储：块存储的主要操作对象是磁盘，其将数据拆分成指定长度的块，并单独对块进行存储，每个块关联一个具有唯一标识符的地址，用户请求数据时，需先组装数据块然后向用户显示，具有较高性能。

(3)文件存储：文件存储中数据以单条信息的形式存储，按照某种类型的逻辑层次结构排放，可以方便实现文件共享和快速导航，使用范围广。

云存储和本地存储的区别

本地存储和云存储位于两个不同的位置。本地存储使用本地的硬件和软件，也就是说，硬件是由企业拥有和管理的，而不是云服务提供商。云存储驻留在远程服务器上，可以跨越城市，也可以跨越全国。它通常由大型云计算公司提供。

本地存储和云存储的关键区别

本地存储和云存储的一个关键区别是财务方面的。基于云的软件和云资源常常被划分到为运营费用(OpEx)，因为是按月租赁的，所以这些费用是运营费用的一部分。相反，本地软件和硬件被视为资本支出(CapEx)，它们通常作为资本支出购买一次。私有云存储的好处之一是，它将对基础设施、安全性和数据的本地控制与云技术的灵活性结合起来。与公有云存储一样，私有云存储提供了根据需要动态伸缩资源的能力。与公有云存储不同，客户不需要担心使用远程数据中心可能导致的性能下降，因为私有云存储放在企业的数据中心里。

本地存储和云存储的具体区别

(1)本地存储的存储资源由企业采购、拥有和管理。云存储的存储资源由第三方拥有和管理。云存储存储资源可以在预付费或按需付费的基础上购买。

(2)本地存储企业负责保护存储资源和数据。云存储作为订阅的一部分，软件保持最新版本。不需要安装软件更新和补丁。

(3)本地存储存储资源仍归公司所有。云存储存储资源可以在多租户环境中共享。

(4)本地存储投资类型被归为CapEx，这是一个典型的高成本项目。云存储投资类型被归为OpEx，每月成本较低^[1]。

云存储的优势

(1)可扩展性：随着数据增加，用户可能会提出扩充存储容量的申请，由于云存储服务是针对大规模打造的，可迅速实现用户增长存储的需求，并且云存储也有能力增加容量，提高性能，通过新增新的存储节点实现扩容操作。

(2)节约成本：云存储价格比较合理，用户按需付费，数据的备份也不需使用其他数据中心，可以自动从实现复制备份，并且云存储的硬件维护、灾难恢复等成本费用较少。

(3)数据安全：由于云存储数据传输稳定且安全，对于存储管理机密和敏感数据等是一个好的选择方案。

(4)可访问性：云存储服务可以使用各式设备连接，能随时随地实现访问。

(5)同步：同步确保了保存的数据和文件在所有设备上都会自动更新，无需用户执行相应的操作，保证存储数据的一致性。

(6)灾难恢复：云存储提供数据副本并将这些数据存储在不同的位置，数据可通过互联网连接随时随地进行访问，如果其中一个服务器宕机，也可从其他服务器上获取完整数据。云存储还可通过使用多个云来获取更高的可靠性和安全性^[2]。

云存储技术架构

从云存储技术实现上看，从最底层向上，可分为物理存储层、管理调度层、访问接口层和应用服务层

云存储

(1)物理存储层是技术架构的基础，云存储一般根据设计容量来配置系统设备，从而达到较高的性价比。另外，在云存储系统由于数据增长的快速性，后期可能会增加设备以扩大系统存储容量，购买时期的不同可能导致设备性能差异较大，因此需进行异构设计，此外，还可设立存储设备管理层，对物理设备进行监控和维护。

(2)管理调度层决定数据和资源的匹配和调度，它将整个系统中的设备集合起来，将数据分块或以对象的形式交由指定设备处理，实现数据存取与备份、负载平衡、故障恢复等功能。

(3)访问接口层屏蔽云存储的内部实现细节，对外提供一个统一的操作接口，使用者通过这些接口可以实现数据操作。

(4)服务应用层主要负责实现各种与存储相关的功能需求，例如视频播放、数据备份和共享等，目前云存储系统大多采用松耦合非对称架构，这种架构整体性能高，将用户关注更多的放在数据读写等操作上。这种架构设计目的在于实现大容量存储，提升大文件的I/O性能。对系统搭建者来说，这种架构可让节点使用不同的设备，有效降低系统对特定设备的依赖，降低实现和维护的开销，降低系统搭建的复杂度。

云存储提供商

(1)AWS S3

企业云服务提供商的鼻祖。亚马逊早在2006年推出了其首个平台即服务产品，还推出了弹性云计算(EC2)，这个计算平台提供虚拟化的数据处理服务，亚马逊的数据湖服务名为亚马逊简单存储服务(S3)，现被全球数百万家公司和组织使用。

就大数据运营而言，AWS仍是最受欢迎的存储解决方案，2019年第四季度为这个科技巨头创收近100亿美元。

(2)微软Azure Data Lake

微软应对AWS的产品于2010年推出，但它提供整套工具和服务，旨在使处理大型数据集的组织可以在云端执行所有操作。微软拥有运行世界上一些规模最大的处理和分析操作这方面的经验，包括其自己的Office 360、，Skype和Xbox Live。一个优势是企业级安全和治理以及与高级分析工具集成。Azure的服务套件包括Azure Data Lake，它专门旨在满足数据方面有复杂要求的企业和组织的需求。数据以原生格式存储在数据湖中——未经处理，也无需符合可应用于所有其他数据的标准模式。

(3)谷歌云存储

谷歌的云平台立足于支持其自己的大数据驱动服务(比如Youtube和谷歌搜索)的同一技术，拥有由此带来的种种可扩展性和可靠性。它还提供诸多面向存储和面向数据湖的服务，统一归属谷歌云存储，旨在可灵活扩展以处理EB级数据。根据访问频次，对不同的数据集实行不同的定价方案，因此实际上只是“备份”，无需即时访问的数据可归档起来，以降低存储成本。

(4)Oracle云

Oracle完善的数据库平台通过其Oracle云服务供企业使用，该服务提供灵活可扩展的存储以及基于云的分析和数据处理服务套件。该平台本身使用Oracle自家的专有高级机器学习流程，帮助自动执行你可能要执行的许多数据操作，并减少手动输入数据引起的错误。

(5)IBM云

IBM根据需求提供许多不同的数据湖解决方案，它们都围绕IBM云(以前名为Bluemix)平台集中起来。有了IBM平台，用户可以根据所处理的数据结构来选择对象存储、块存储或文件存储。IBM提供“认知”分析工具(Watson AI平台)，它们与存储在IBM云服务上的数据完全整合。

(6)阿里云

阿里云作为中国领先的大数据云服务提供商，阿里云在亚洲拥有庞大的用户群，并提供种类与美国平台一样齐全的分析、安全和AI工具。它提供按需付费模式和按月订购模式。用户评论表明，向美国和欧洲客户提供的服务可能不如硅谷竞争对手来得完善，但价格极具竞争力^[3]。

参考资料：

[1]存储D1net.本地存储VS云存储：区别不只是数据存放位置

[2]徐炜华.云平台下项目管理系统的设计与实现[D].四川:电子科技大学，2021.

[3]大数据资本论.大数据云存储提供商有哪些?

云存储相关报告：

阿里云：2020云存储产品及应用白皮书(84页).pdf