现在云计算正方兴未艾，它对存储容量、存储访问性能和成本等提出了前所未有的挑战。云计算的兴起对于信息存储会产生哪些重要影响呢？EMC公司中国研发中心首席架构师任宇翔认为云存储的起点就应该是PB级。而IDC研究表明，从2006年到201O年，全球信息总量将增长6倍以上，从161EB增加到988EB(IEB=1024PB)。一些新推出的磁盘阵列中已经普遍采用了750GB或1TB的SATA硬盘。目前已知存储密度最高的磁盘阵列可以在4U空间内提供高达42TB的存储容量，这在以前是根本无法想象的。技术的不断进步必将推动存储向更高容量发展，而重复数据删除、压缩等技术的引入，可以进一步提升存储空间的利用率。面对PB级的海量存储需求。传统的SAN或NAS在容量和性能的扩展上会存在瓶颈；云计算这种新型的服务模式必然要求存储架构保持极低的成本。而现有的一些高端存储设备显然还不能满足这种需求。
一、云存储概述
1.1 云存储的概念
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，将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。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。云存储具有如下特点：超强地可扩展性、不受具体地理位置所限、基于商业组件、按照使用收费(如每G收15美分)、可跨不同应用等。
1.2 云计算和云存储的关系
云计算是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多台服务器所组成的庞大系统经计算分析之后将处理结果回传给用户。通过云计算技术，网络服务提供者可以在数秒之内，处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大的网络服务。云计算系统的建设目标是将运行在PC上、或单个服务器上的独立的、个人化的运算迁移到一个数量庞大服务器“云”中，由这个云系统来负责处理用户的请求，并输出结果，它是一个以数据运算和处理为核心的系统。云存储是在云计算(Cloud computing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。与云计算系统相比。云存储可以认为是配置了大容量存储空间的一个云计算系统。从架构模型来看，云存储系统比云计算系统多了一个存储层，同时，在基础管理也多了很多与数据管理和数据安全有关的功能，在两者在访问层和应用接口层则是完全相同的。
二、云存储系统分析
2.1 云存储系统的结构模型
与传统的存储设备相比，云存储不仅仅是一个硬件，而是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网、和客户端程序等多个部分组成的复杂系统。各部分以存储设备为核心，通过应用软件来对外提供数据存储和业务访问服务。云存储系统的结构模型由4层组成，如图1。
2.1.1 存储层
存储层是云存储最基础的部分。存储设备可以是光纤通道存储设备，也可以是其他的存储设备。云存储中的存储设备往往数量庞大且分布多不同地域。彼此之间通过广域网、互联网或者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。
2.1.2 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。
2.1.3 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、网络硬盘引用平台．远程数据备份应用平台等。
2.1.4 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。
2.2 云存储系统实现的关键技术
从云存储结构模型可知，云存储系统是一个多设备、多应用、多服务协同工作的集合体，它的实现要以多种技术的发展为前提。
2.2.1 宽带网络的发展
真正的云存储系统将会是一个多区域分布、遍布全国、甚至于遍布全球的庞大公用系统。只有宽带网络得到充足的发展，使用者才有可能获得足够大的数据传输带宽，实现大量容量数据的传输，真正享受到云存储服务。
2.2.2 Web2．0技术
Web2.O技术的核心是分享。只有通过Web2.0技术，云存储的使用者才有可能通过PC、手机、移动多媒体等多种设备，实现数据、文档、图片和视、音频等内容的集中存储和资料共享。Web2.0技术的发展使得使用者的应用方式和可得服务更加灵活和多样。
2.2.3 应用存储的发展
应用存储是一种在存储设备中集成了应用软件功能的存储设备，它不仅具有数据存储功能，还具有应用软件功能，可以看作是服务器和存储设备的集合体。应用存储技术的发展可以大量减少云存储中服务器的数量，从而降低系统建设成本，减少系统中由服务器造成单点故障和性能瓶颈．减少数据传输环节。提供系统性能和效率。保证整个系统的高效稳定运行。
2.2.4 集群技术、网格技术和分布式文件系统云存储系统是一个多存储设备、多应用、多服务协同工作的集合体，它需要通过集群技术、分布式文件系统和网格计算等技术。实现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。
2.2.5 CDN内容分发、P2P技术、数据压缩技术、重复数据删除技术、数据加密技术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。
2.2.6 存储虚拟化技术、存储网络化管理技术云存储中的存储设备数髦庞大且分布在多不同地域，如何实现不同厂商、不同型号甚至于不同类型(如FC存储和IP存储)的多台设备之间的逻辑卷管理、存储虚拟化管理和多链路冗余管理将会是一个巨大的难题，这个问题得不到解决，存储设备就会是整个云存储系统的性能瓶颈，结构上也无法形成一个整体，而且还会带来后期容量和性能扩展难等问题。
三、云存储应用
云存储从结构模型可以看出，云存储能提供什么样的服务取决于云存储架构的应用接口层中内嵌了什么类型的应用软件和服务。不同类型的云存储运营商对外提供的服务也不同。根据服务类型和面向的用户不同，云存储服务可以分为个人级应用和企业级应用。
3.1 个人级云存储应用
3.1.1 网络磁盘
网络磁盘是一种在线存储服务，使用者可通过web访问方式来上传和下载文件，实现个人重要数据的网络化存储和备份。高级的网络磁盘可以提供web页面和客户端软件等两种访问方式。网络磁盘的容量空间一般取决于服务商的服务策略，或取决于使用者向服务商支付的费用多少。
3.1.2 在线文档编辑
在线文档编辑将使我们不再需要在个人PC上安装office等软件，只需要打开Google does网页，通过Google does就可以进行文档编辑和修改(使用云计算系统)，并将编辑完成的文档保存在Google docs服务所提供的个人存储空间中(使用云存储系统)。无论我们走到哪儿，都可以再次登录Google does，打开保存在云存储系统中的文档。通过云存储系统的权限管理功能，还能轻松实现文档的共享、传送以及版权管理。
3.1.3 在线的网络游戏
我们可以通过云计算和云存储系统来构建一个庞大的、超能的游戏服务器群，这个服务器群系统对于游戏玩家来讲，就如同是一台服务器，所有玩家在一起进行竞争。云计算和云存储的应用，可以代替现有的多服务器架构，使所有玩家都能集中在一个游戏服务器组的管理之下。同时，云计算和云存储系统的使用可在最大限度上提升游戏服务器的性能，实现更多的功能。
3.2 企业级云存储应用
从目前不同行业的存储应用现状来看，以下几类系统将有可能很快进入云存储时代。
3.2.1 企业空间租赁服务
信息化的不断发展使得企业的信息数据量呈几何级数增长。通过高性能、大容量云存储系统。数据业务运营商和idc数据中心可以为无法单独购买大容量存储设备的企事业单位提供方便快捷的空间租赁服务，满足企事业单位不断增加的业务数据存储需求。
3.2.2 企业级远程数据备份和容灾
通过高性能、大容量云存储系统和远程数据备份软件，数据业务运营商和数据中心可以为所有需要远程数据备份和容灾的企事业单位提供空间租赁和备份业务租赁服务。普通的企事业单位、中小企业可租用数据中心提供的空问服务和远程数据备份服务功能，建立自己的远程备份和容灾系统，以保证当本地发生重大的灾难时，可通过远程备份或远程容灾系统进行快速恢复。
3.2.3 视频监控系统
建立一个遍布全国的云存储系统，在这个云存储系统中可以内嵌视频监控平台管理软件，建设“全球眼”或“宽视界”系统。系统的建设者只需要安装摄像头和编码器等前端设备，并为每一个编码器、IP摄像头分配一个带宽足够的接入网链路，通过接入网与云存储系统连接，实时的视频图像就可以很方便地保存到云存储中，并通过视频监控平台管理软件实现图像的管理和调用。
四、总结
面对海量数据的增长。企业如何提供足够的空间去存储数据？对于资源有限的企业来说，云存储看上去是一个很好的解决方案。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。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。