2.3 云计算与云存储
云计算系统是一个以数据运算和处理为核心的系统，用于处理用户的请求并输出结果。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。本节将详细阐述云存储的概念，以及云计算与云存储的关系。
2.3.1 云存储概述
云存储对使用者来说，不是指某一个具体的设备，而是指一个由许多存储设备和服务器所构成的集合体。使用者使用云存储，使用的是整个云存储系统带来的一种数据访问服务。所以，云存储不是一种存储，而是一种服务。
与传统的存储平台相比，云存储能够快速地为用户部署存储空间，降低存储成本，采用的方法有存储共享、重复数据删除和数据压缩等。
随着容量增长，云存储需要满足以下功能，以适应当今社会的需求。
● 线性的扩展性能和存取速度。
● 将数据存储按需迁移到分布式的物理站点。
● 确保数据存储的高度适配性和自我修复能力，可以保存多年。
● 确保多个用户使用环境下的私密性和安全性。
● 允许用户基于策略和服务模式按需扩展性能和容量。
● 改变存储购买模式，只收取实际使用的存储费用。
● 结束颠覆式的技术升级和数据迁移工作。
而要实现这些功能，云存储必须依赖于服务管理、存储管理、存储资源和服务等关键因素，对这些关键因素的具体要求如表2-2所示。
表2-2 云存储的关键因素
2.3.2 云存储的存储方式
根据云存储的存储单位不同，云存储可以分为3种存储方式：对象存储、块存储和文件存储。
1.对象存储
对象存储是以对象（Object）为基本单位的存储方式，如图2-7所示。对象存储基于文件系统，通过文件系统来存储访问数据。
对象存储系统由以下几个部分组成
图2-7 云存储的对象存储
1）对象，每个对象都是数据和数据属性集的总和。数据属性包括数据分布、质量服务等。对象的大小没有限制，可以包含整个数据结构，如文件、数据库表项等。
2）基于对象的存储设备OSD，每个OSD（Object-based Storage Device）都是一个具有自身的存储介质、处理器、内存和网络系统等的智能设备，主要对本地的对象进行管理，是对象存储系统的核心。OSD的主要功能是数据存储和安全访问。
3）元数据服务器MDS，MDS（Meta Data Server）为客户端提供元数据，同时为客户端提供高速缓冲存储器Cache的一致性保证及客户端认证服务。
4）文件系统，文件系统对用户的文件操作进行解释，并在元数据服务器和OSD间通信，完成所请求的操作。
2.块存储
块存储是以块为基本单位的存储方式，如图2-8所示。块泛指底层磁盘上的扇区组合，某个文件可以对应一个或者多个这样的块。块设备需要记录每个存储数据块在设备中的位置，增加了存储系统的管理任务。
3.文件存储
文件存储是以文件为基本单位的存储方式，如图2-9所示。文件存储设备通过以太网与服务器连接。文件设备主要用于用户文件共享。
图2-8 云存储的块存储
图2-9 云存储的文件存储
在实际应用中，需要根据不同需求选择不同的存储方式。表2-3所示为3种存储方式的比较。
表2-3 云存储的存储方式的比较
2.3.3 云存储与云计算的关系
云存储是在云计算的概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量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。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，用于保证数据的安全性，并节约存储空间。