當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主題是經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長(zhǎng)。隨著數(shù)據(jù)量的快速增長(zhǎng)，對(duì)所需的存儲(chǔ)系統(tǒng)提出了更高的要求——更大的存儲(chǔ)容量、更強(qiáng)的性能、更高的安全級(jí)別、進(jìn)一步的智能化等。傳統(tǒng)的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)技術(shù)在容量、性能、可擴(kuò)展性和成本方面存在瓶頸，已經(jīng)不能滿(mǎn)足新形勢(shì)下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求。因此，為了應(yīng)對(duì)存儲(chǔ)容量的不斷增加、新存儲(chǔ)設(shè)備的不斷增加和存儲(chǔ)系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，云存儲(chǔ)作為一種全新的解決方案被提出，得到了業(yè)界的認(rèn)可和關(guān)注。

云存儲(chǔ)是從云計(jì)算概念延伸發(fā)展而來(lái)的新概念，專(zhuān)注于解決云計(jì)算中海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)挑戰(zhàn)。它不僅可以為云計(jì)算服務(wù)提供專(zhuān)業(yè)的存儲(chǔ)解決方案，還可以獨(dú)立發(fā)布存儲(chǔ)服務(wù)。云存儲(chǔ)是指集成分布式文件系統(tǒng)、集群應(yīng)用和網(wǎng)格技術(shù)，通過(guò)應(yīng)用軟件使網(wǎng)絡(luò)中大量不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備協(xié)同工作，向外界提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能的系統(tǒng)。

云存儲(chǔ)的本質(zhì)是一種可擴(kuò)展、高速、低成本的基于Web的特殊實(shí)用服務(wù)，是一種服務(wù)理念，不是存儲(chǔ)，不是一些特定的設(shè)備，它提供了多個(gè)用戶(hù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接訪問(wèn)共享存儲(chǔ)池的能力。用戶(hù)不需要知道系統(tǒng)是如何構(gòu)建的，也不需要知道如何提供存儲(chǔ)。所有設(shè)備對(duì)用戶(hù)完全透明。任何授權(quán)的合法用戶(hù)都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接云存儲(chǔ)，享受云服務(wù)。

云存儲(chǔ)是以存儲(chǔ)設(shè)備為核心，由多個(gè)部分組成的復(fù)雜系統(tǒng)，通過(guò)一些應(yīng)用軟件向外界提供服務(wù)。其結(jié)構(gòu)模型由以下四層組成。

1.存儲(chǔ)層

云存儲(chǔ)最基礎(chǔ)的部分是存儲(chǔ)層，位于云存儲(chǔ)的底層。該層可以有多種存儲(chǔ)設(shè)備可供選擇，可以是IP存儲(chǔ)設(shè)備、DAS存儲(chǔ)設(shè)備或光纖通道存儲(chǔ)設(shè)備。云存儲(chǔ)中存儲(chǔ)設(shè)備的種類(lèi)和數(shù)量很多，分布在不同的地理位置。它們通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)連接在一起，如互聯(lián)網(wǎng)和光纖通道網(wǎng)絡(luò)。

2.基礎(chǔ)管理

云存儲(chǔ)中的難點(diǎn)是基礎(chǔ)管理層，也是云存儲(chǔ)中的核心層。利用集群、分布式文件系統(tǒng)、網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù)，通過(guò)基礎(chǔ)管理層實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)中多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備之間的協(xié)同工作，使這些設(shè)備為用戶(hù)提供一致的服務(wù)。為了保護(hù)用戶(hù)數(shù)據(jù)的安全和隱私，云存儲(chǔ)采用了數(shù)據(jù)加密技術(shù)、內(nèi)容分發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)備份和災(zāi)難恢復(fù)技術(shù)等。，這樣用戶(hù)的數(shù)據(jù)就不會(huì)被盜、泄露或丟失。

3.應(yīng)用接口層

云存儲(chǔ)最靈活的部分是應(yīng)用接口層。云存儲(chǔ)服務(wù)提供商可以開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份、視頻點(diǎn)播平臺(tái)等不同類(lèi)型的服務(wù)接口，并根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求提供相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)。

4.接入層

云存儲(chǔ)的要求是只有授權(quán)用戶(hù)才能通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用界面登錄系統(tǒng)，從而享受到里面的所有服務(wù)。但是，由于采用的手段不同，服務(wù)提供商提供的訪問(wèn)方法和類(lèi)型也不同。

1.存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)

存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)是云存儲(chǔ)的核心技術(shù)。通過(guò)存儲(chǔ)虛擬化方法，將不同廠商、不同型號(hào)、不同通信技術(shù)、不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備互聯(lián)起來(lái)，將系統(tǒng)中的各種異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備映射成統(tǒng)一的存儲(chǔ)資源池。存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)可以統(tǒng)一分配和管理存儲(chǔ)資源，屏蔽存儲(chǔ)實(shí)體之間的物理位置和異構(gòu)特性，從而實(shí)現(xiàn)資源對(duì)用戶(hù)的透明性，降低構(gòu)建、管理和維護(hù)資源的成本，從而提高云存儲(chǔ)系統(tǒng)的資源利用率。

2.分布式存儲(chǔ)技術(shù)

分布式存儲(chǔ)使用服務(wù)提供商通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供的每個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上的存儲(chǔ)空，并與這些分散的存儲(chǔ)資源形成虛擬存儲(chǔ)設(shè)備，數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在每個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上。涉及的主要技術(shù)有網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)、分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格存儲(chǔ)技術(shù)等。這些技術(shù)用來(lái)實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)中不同存儲(chǔ)設(shè)備、不同應(yīng)用、不同服務(wù)的協(xié)同工作。

3.重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)

隨著數(shù)據(jù)中重復(fù)數(shù)據(jù)量的增加，重復(fù)數(shù)據(jù)將占據(jù)更多的空。重復(fù)數(shù)據(jù)消除技術(shù)是一種非常先進(jìn)的數(shù)據(jù)減少技術(shù)，可以大大減少備份數(shù)據(jù)量。它通常用于基于磁盤(pán)的備份系統(tǒng)。通過(guò)刪除操作來(lái)消除冗余文件、數(shù)據(jù)塊或字節(jié)，以確保系統(tǒng)中只存儲(chǔ)單個(gè)數(shù)據(jù)。目的是減少存儲(chǔ)系統(tǒng)中使用的存儲(chǔ)容量，增加可用存儲(chǔ)空，增加網(wǎng)絡(luò)傳輸中的有效數(shù)據(jù)量。但是，重復(fù)數(shù)據(jù)消除操作會(huì)消耗計(jì)算資源，并對(duì)訪問(wèn)能效產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。當(dāng)應(yīng)用于對(duì)訪問(wèn)能效敏感的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，會(huì)面臨許多困難。

4.數(shù)據(jù)備份技術(shù)

在以數(shù)據(jù)為中心的時(shí)代，數(shù)據(jù)的重要性不可否認(rèn)，如何保護(hù)數(shù)據(jù)是一個(gè)永恒的話(huà)題。即使在當(dāng)前云存儲(chǔ)發(fā)展的時(shí)代，數(shù)據(jù)備份技術(shù)也非常重要。數(shù)據(jù)備份技術(shù)是將數(shù)據(jù)本身或部分?jǐn)?shù)據(jù)在某一時(shí)刻的狀態(tài)以特定的格式保存下來(lái)，以便在原始數(shù)據(jù)由于錯(cuò)誤、誤刪、惡意加密等各種原因不可用的情況下，快速、準(zhǔn)確地恢復(fù)數(shù)據(jù)的技術(shù)。數(shù)據(jù)備份是容災(zāi)的基礎(chǔ)，是防止意外事故的數(shù)據(jù)保護(hù)措施。根本目的是重用和保護(hù)數(shù)據(jù)資源，核心工作是數(shù)據(jù)恢復(fù)。

5.存儲(chǔ)加密技術(shù)

存儲(chǔ)加密是指在數(shù)據(jù)從前端服務(wù)器輸出時(shí)或?qū)懭氪鎯?chǔ)設(shè)備之前，通過(guò)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，以確保存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備上的數(shù)據(jù)只能由授權(quán)用戶(hù)讀取。目前云存儲(chǔ)常用的存儲(chǔ)加密技術(shù)有幾種:全磁盤(pán)加密，所有存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都以密文形式寫(xiě)入；虛擬磁盤(pán)加密:存儲(chǔ)數(shù)據(jù)前，建立加密磁盤(pán)空，通過(guò)加密磁盤(pán)空，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密；卷加密，所有用戶(hù)和系統(tǒng)文件都加密；文件/目錄加密，對(duì)單個(gè)文件或目錄進(jìn)行加密。

6.內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)是一種新的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)模式，其主要目的是改造現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)?；舅悸肥潜苊饣ヂ?lián)網(wǎng)上影響數(shù)據(jù)傳輸速度和穩(wěn)定性的缺點(diǎn)，如網(wǎng)絡(luò)帶寬小、網(wǎng)點(diǎn)分布不均勻、用戶(hù)訪問(wèn)量大等，使數(shù)據(jù)傳輸更快、更穩(wěn)定。通過(guò)在全網(wǎng)放置節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上形成一層智能虛擬網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量、各個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接和負(fù)載、響應(yīng)時(shí)間、到用戶(hù)的距離等信息實(shí)時(shí)將用戶(hù)的請(qǐng)求重定向到最近的服務(wù)節(jié)點(diǎn)。