云存儲(chǔ)架構(gòu)能解決 DevOps 的什么問(wèn)題？

作者：twt社區(qū) 2022-06-29 07:49:42

云計(jì)算

云原生 人們經(jīng)常認(rèn)為DevOps和云存儲(chǔ)是獨(dú)立的實(shí)體，但隨著軟件和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)發(fā)展到包括預(yù)測(cè)分析等功能，顯然需要這兩個(gè)實(shí)體之間的結(jié)合。

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一、云存儲(chǔ)架構(gòu)介紹

云存儲(chǔ)，也稱(chēng)為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)即服務(wù)，是對(duì)接口后的存儲(chǔ)的抽象，可在該接口內(nèi)按需管理存儲(chǔ)。此外，接口抽象化存儲(chǔ)的位置，這樣一來(lái)，不管存儲(chǔ)是在本地還是遠(yuǎn)程（或混合）都無(wú)關(guān)緊要。云存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)引入新的架構(gòu)，能夠支持為大量潛在用戶(hù)提供不同水平的服務(wù)，以及地理上分散的存儲(chǔ)容量。了解云存儲(chǔ)架構(gòu)的關(guān)鍵架構(gòu)屬性，從數(shù)據(jù)保護(hù)和完整性到存儲(chǔ)優(yōu)化。

以目前數(shù)據(jù)增長(zhǎng)的速度來(lái)看，云存儲(chǔ)越來(lái)越流行不足為奇。增長(zhǎng)速度最快的數(shù)據(jù)是歸檔數(shù)據(jù)，鑒于很多因素它是云存儲(chǔ)的理想之選，這些因素包括成本、訪(fǎng)問(wèn)頻率、保護(hù)和可用性。但是并非所有云存儲(chǔ)都是相同的。云存儲(chǔ)的提供商可能主要關(guān)注于成本，而其它的云存儲(chǔ)提供商可能關(guān)注于可用性或性能。因此沒(méi)有一個(gè)架構(gòu)具有單一側(cè)重點(diǎn)，但是一個(gè)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)給定特征的程度定義了其市場(chǎng)和適當(dāng)?shù)氖褂媚Ｐ汀?/p>

不從效用角度談?wù)摷軜?gòu)是很難的。筆者想表達(dá)的意思是，通過(guò)各種特征度量一個(gè)架構(gòu)，包括成本、性能、遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)，等等。因此，筆者首先定義一組可度量云存儲(chǔ)模型的標(biāo)準(zhǔn)，然后探究云存儲(chǔ)架構(gòu)內(nèi)的一些有趣的實(shí)現(xiàn)。

首先，需要討論一個(gè)通用的云存儲(chǔ)架構(gòu)，如下圖所示，設(shè)置上下文以供后面探究獨(dú)特的架構(gòu)特性。云存儲(chǔ)架構(gòu)主要關(guān)乎以一個(gè)高度可擴(kuò)展和多租戶(hù)的方式按需交付存儲(chǔ)。通用的云存儲(chǔ)架構(gòu)包含一個(gè)導(dǎo)出 API 以訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)的前端。在傳統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，這個(gè) API 是 SCSI 協(xié)議；但是在云環(huán)境中，這些協(xié)議在演化。在那里您可以找到 Web 服務(wù)前端、基于文件的前端，甚至更多傳統(tǒng)前端（比如 Internet SCSI 或 iSCSI）。在前端后面是一個(gè)中間件層，筆者將它稱(chēng)作存儲(chǔ)邏輯。該層通過(guò)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)放置算法（考慮地理布局）實(shí)現(xiàn)各種功能，比如復(fù)制和數(shù)據(jù)簡(jiǎn)縮。最后，后端實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)。這可能是一個(gè)實(shí)現(xiàn)特定功能的內(nèi)部協(xié)議或物理磁盤(pán)的一個(gè)傳統(tǒng)后端。

一個(gè)通用的云存儲(chǔ)架構(gòu)圖

圖中可以看到當(dāng)前云存儲(chǔ)架構(gòu)的一些特征。注意，沒(méi)有某一個(gè)特征在通用的云存儲(chǔ)特性場(chǎng)景中是獨(dú)有的，需要根據(jù)場(chǎng)景選擇一些重要的特征。這些特征的定義見(jiàn)下表。

特性中，其中以可管理性和訪(fǎng)問(wèn)方式最重要，其中的含義如下：

可管理性?

云存儲(chǔ)的一個(gè)重點(diǎn)是成本。如果客戶(hù)可以購(gòu)買(mǎi)并在本地管理存儲(chǔ)，而不是在云中租賃它，那么云存儲(chǔ)市場(chǎng)就會(huì)消失。但是成本可劃分為兩個(gè)高級(jí)類(lèi)別：物理存儲(chǔ)生態(tài)系統(tǒng)本身的成本和管理它的成本。管理成本是隱式的，但卻是總體成本的一個(gè)長(zhǎng)期組成部分。為此，云存儲(chǔ)必須能在很大程度上進(jìn)行自我管理。引入新存儲(chǔ)，其中系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)自我配置來(lái)容納云存儲(chǔ)的能力和在出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)查找和自我修復(fù)的能力很重要。在未來(lái)，諸如自主計(jì)算這樣的概念將在云存儲(chǔ)架構(gòu)中起到關(guān)鍵的作用。

訪(fǎng)問(wèn)方法?

云存儲(chǔ)與傳統(tǒng)存儲(chǔ)之間最顯著的差異之一是其訪(fǎng)問(wèn)方法，大部分提供商實(shí)現(xiàn)多個(gè)訪(fǎng)問(wèn)方法，但是 Web 服務(wù) APIs 是常見(jiàn)的。許多 APIs 是基于 REST 原則實(shí)現(xiàn)的，即在 HTTP 之上開(kāi)發(fā)（使用 HTTP 進(jìn)行傳輸）的一種基于對(duì)象的方案。REST APIs 是無(wú)狀態(tài)的，因此可以簡(jiǎn)單而有效地予以提供。許多云存儲(chǔ)提供商實(shí)現(xiàn) REST APIs，包括 Amazon Simple Storage Service (Amazon S3)、Windows Azure，和 Mezeo Cloud Storage Platform。

Web 服務(wù) APIs 的一個(gè)問(wèn)題是，它們需要與應(yīng)用程序集成，以利用云存儲(chǔ)。因此，對(duì)云存儲(chǔ)也使用常見(jiàn)的訪(fǎng)問(wèn)方法來(lái)提供即時(shí)集成。例如，NFS/Common Internet File System (CIFS) 或 FTP 等基于文件的協(xié)議，iSCSI 等基于塊的協(xié)議。Nirvanix、Zetta 和 Cleversafe 等云存儲(chǔ)提供商提供這些訪(fǎng)問(wèn)方法。

盡管上面提到的協(xié)議是最常用的，但也有適合云存儲(chǔ)的其他協(xié)議。最有趣的其中一個(gè)是基于 Web 的分布式創(chuàng)作與版本控制（WebDAV）。WebDAV 也基于 HTTP，且將 Web 作為一種可讀寫(xiě)的資源加以啟用。WebDAV 的提供商包括 Zetta 和 Cleversafe 等。

二、云存儲(chǔ)架構(gòu)能解決DevOps的什么問(wèn)題

DevOps是指開(kāi)發(fā)運(yùn)維一體化，是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)經(jīng)常采用和談?wù)摰募夹g(shù)，也是迭代應(yīng)用的基礎(chǔ)，從某種程度上說(shuō)，DevOps可以是云原生應(yīng)用的代名詞。

與傳統(tǒng)企業(yè)不同，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)采用云原生化設(shè)計(jì)，微服務(wù)化、DevOps、容器更能夠適應(yīng)云環(huán)境的需要。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上，采用多副本、糾刪碼技術(shù)，滿(mǎn)足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性的需求。云原生能夠和云存儲(chǔ)進(jìn)行完美的融合嗎，業(yè)內(nèi)通常將云存儲(chǔ)作為容器云的底層存儲(chǔ)支撐單元，屬于云原生能力生態(tài)的一部分。

首先，云存儲(chǔ)架構(gòu)有諸多優(yōu)點(diǎn)，絕大多數(shù)優(yōu)點(diǎn)由容器云進(jìn)行能力覆蓋，在這其中，一部分優(yōu)點(diǎn)被DevOps進(jìn)行復(fù)用，如自動(dòng)化能力、可靠性能力，還包括了數(shù)據(jù)保護(hù)方面的能力。在DevOps體系內(nèi)，云存儲(chǔ)被賦予了一個(gè)概念性的名詞“BaaS”，BaaS可以分為個(gè)層面進(jìn)行理解，一個(gè)是公有云提供云存儲(chǔ)服務(wù)，從目前情況看，公有云服務(wù)商通常借助第三方的云存儲(chǔ)廠(chǎng)商的解決方案集成在產(chǎn)品服務(wù)目錄或marketplace中提供服務(wù)，與公有云SaaS服務(wù)不同;同時(shí)還有一些云存儲(chǔ)廠(chǎng)商自己提供服務(wù)，但是遇到了比較大的挑戰(zhàn)。

第二種服務(wù)模式是對(duì)云上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)提供針對(duì)性的服務(wù)，比如數(shù)據(jù)驗(yàn)證，蜜罐測(cè)試，安全驗(yàn)證等等業(yè)務(wù)增值服務(wù)，以及幫助用戶(hù)從云上把數(shù)據(jù)搬下來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)合規(guī)性要求，這也是一種服務(wù)。

第三種服務(wù)，有很多用戶(hù)從物理機(jī)要遷移到虛擬機(jī)，或者從虛擬機(jī)遷移到云上，或者從A云到B云。這里面有云間跨云的遷移服務(wù)，中間的VCSP的Partner就會(huì)利用Veeam的技術(shù)幫助實(shí)現(xiàn)這樣的服務(wù)。

三、云存儲(chǔ)、云計(jì)算、DevOps三者之間的關(guān)系

1.云計(jì)算和DevOps的關(guān)系?

DevOps的定義通常分為兩個(gè)方面：

（1）開(kāi)發(fā)和運(yùn)維之間更友好。在使用這個(gè)定義的企業(yè)中，IT運(yùn)維是單獨(dú)存在的，但是對(duì)開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)是非常友好的。例如，DevOps在基礎(chǔ)設(shè)施的配備中為開(kāi)發(fā)人員提供了自助目錄，也為新代碼的部署提供了技術(shù)支持的通道。

（2）DevOps強(qiáng)調(diào)獨(dú)立的綜合型團(tuán)隊(duì)。在使用這個(gè)定義的企業(yè)中，開(kāi)發(fā)人員承擔(dān)運(yùn)維的責(zé)任，反之亦然。

云計(jì)算不是一種全新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而是一種全新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用概念，云計(jì)算的核心概念就是以互聯(lián)網(wǎng)為中心，在網(wǎng)站上提供快速且安全的云計(jì)算服務(wù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，讓每一個(gè)使用互聯(lián)網(wǎng)的人都可以使用網(wǎng)絡(luò)上的龐大計(jì)算資源與數(shù)據(jù)中心?，F(xiàn)階段所說(shuō)的云服務(wù)是指分布式計(jì)算、效用計(jì)算、負(fù)載均衡、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、熱備份冗雜和虛擬化等計(jì)算機(jī)技術(shù)混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。

DevOps和云計(jì)算的出現(xiàn)是由于社會(huì)行為的變化以及對(duì)企業(yè)響應(yīng)的相應(yīng)調(diào)整。DevOps是一次高級(jí)、快速且不間斷的軟件程序傳輸過(guò)程，云平臺(tái)是驅(qū)動(dòng)軟件實(shí)施敏捷性的性能平臺(tái)。云計(jì)算推動(dòng)IT轉(zhuǎn)型，通過(guò)使用具和自動(dòng)化技術(shù)，幫助企業(yè)縮減了工作流程，簡(jiǎn)化并嵌入DevOps流程，提高了效率，從而實(shí)現(xiàn)了真正意義上的變革。這兩個(gè)功能互為關(guān)聯(lián)，以幫助企業(yè)控制開(kāi)發(fā)并利用性能，甚至消除了容易出錯(cuò)的環(huán)境。

2.云存儲(chǔ)和DevOps的關(guān)系?

云存儲(chǔ)屬于云計(jì)算體系的范疇，同樣也屬于基礎(chǔ)設(shè)施即代碼的范疇，云存儲(chǔ)和DevOps的集成屬于基礎(chǔ)設(shè)施即代碼和DevOps集成中的一個(gè)子項(xiàng)?；A(chǔ)設(shè)施即代碼是一種用描述性的方式來(lái)管理基礎(chǔ)設(shè)施，包括了網(wǎng)絡(luò)，虛擬機(jī)，存儲(chǔ)，負(fù)載均衡等。

基礎(chǔ)設(shè)施即代碼和DevOps的集成通常在持續(xù)交付階段，通過(guò)提供環(huán)境支撐、數(shù)據(jù)支撐、部署支撐等服務(wù)能力?；A(chǔ)設(shè)施即代碼可以在DevOps最佳實(shí)踐中作為關(guān)鍵的屬性，開(kāi)發(fā)人員可以更多地參與定義配置，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)在開(kāi)發(fā)過(guò)程之前提前介入。以云存儲(chǔ)為例，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)利用云存儲(chǔ)管理工具可以提高服務(wù)器狀態(tài)和配置的可見(jiàn)性，最終為企業(yè)內(nèi)的用戶(hù)提供可視性，旨在將團(tuán)隊(duì)聚集在一起，最大限度地發(fā)揮他們的作用。自動(dòng)化通常旨在解決手動(dòng)過(guò)程中的混亂和容易出錯(cuò)的問(wèn)題，并使其更高效，更高效。允許創(chuàng)建更好的軟件和應(yīng)用程序，靈活，減少停機(jī)時(shí)間，并為公司提供整體成本效益的方式。同時(shí)，云存儲(chǔ)提供的接口服務(wù)、可視化服務(wù)、監(jiān)控服務(wù)，提高自動(dòng)化能力的同時(shí)，降低技術(shù)的復(fù)雜性，這種多團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式也是DevOps的核心思想。

四、云數(shù)據(jù)和云DevOps的集成方式

早期的DevOps實(shí)踐，利用云計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)改善數(shù)據(jù)的可訪(fǎng)問(wèn)性來(lái)加強(qiáng)協(xié)作。然而，這些早期的DevOps實(shí)踐，通常與業(yè)內(nèi)頭部的云供應(yīng)商簽訂協(xié)議，提供更多的存儲(chǔ)容量和看似更靈活、更容易訪(fǎng)問(wèn)的格式。在大多數(shù)情況下，這些協(xié)議提供了即時(shí)的滿(mǎn)足感，但隨著DevOps能力的擴(kuò)展，隨著DevOps實(shí)踐不斷深入，發(fā)現(xiàn)了新的痛點(diǎn)，因?yàn)榉?wù)費(fèi)和出口費(fèi)堆積如山，團(tuán)隊(duì)被迫增加預(yù)算以滿(mǎn)足存儲(chǔ)需求，或者冒著滿(mǎn)足限制和數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。

這種情況造成了云存儲(chǔ)的困境。公司要么為超過(guò)他們所需的云存儲(chǔ)支付費(fèi)用，要么不得不選擇保留哪些數(shù)據(jù)，刪除哪些數(shù)據(jù)。這些不可持續(xù)的供應(yīng)商協(xié)議引入了擴(kuò)大或縮小存儲(chǔ)空間的財(cái)務(wù)痛點(diǎn)，超過(guò)了保留所有日常產(chǎn)生和收集的寶貴數(shù)據(jù)的好處。因此，大多數(shù)人都停留在考慮存儲(chǔ)多少和存儲(chǔ)什么的問(wèn)題上，而不是使用其所有數(shù)據(jù)來(lái)推動(dòng)業(yè)務(wù)發(fā)展。

這種形式的供應(yīng)商鎖定對(duì)DevOps團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是一種傷害，因?yàn)檫@些團(tuán)隊(duì)依靠看似無(wú)窮無(wú)盡的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行維護(hù)以及開(kāi)發(fā)和部署新的應(yīng)用程序。

最近IDC的一份報(bào)告顯示，目前僅今年的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量就有望達(dá)到59zettabytes，未來(lái)三年的創(chuàng)造和消費(fèi)幾乎超過(guò)了之前30年的總和。而DevOps固然促成了這一高峰，但隨著企業(yè)的不斷發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，企業(yè)所遇到最嚴(yán)重的問(wèn)題是數(shù)據(jù)為王的情況下，一家公司無(wú)縫存儲(chǔ)、訪(fǎng)問(wèn)和利用數(shù)據(jù)的能力將使其在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。

這種增長(zhǎng)的問(wèn)題是找到在云中可持續(xù)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)的方法，特別是當(dāng)團(tuán)隊(duì)被現(xiàn)有的存儲(chǔ)協(xié)議所束縛，正在消耗預(yù)算時(shí)。這要從DevOps團(tuán)隊(duì)重新思考他們的方法開(kāi)始。云戰(zhàn)略不需要將云存儲(chǔ)和可訪(fǎng)問(wèn)性視為賬單和服務(wù)限制通知的反復(fù)循環(huán)，而是需要專(zhuān)注于只為任何特定時(shí)間所需的空間付費(fèi)的能力，而不必?fù)?dān)心訪(fǎng)問(wèn)存檔數(shù)據(jù)的額外費(fèi)用。

如果需要擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，想增加多少容量就增加多少容量的可能性較小。企業(yè)由于特殊原因需要縮減規(guī)?；蜻M(jìn)行存儲(chǔ)資源的釋放，或者需要在短時(shí)間內(nèi)訪(fǎng)問(wèn)存檔數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)容量的彈性伸縮是否能夠跟得上企業(yè)的發(fā)展，這些問(wèn)題其實(shí)都是DevOps團(tuán)隊(duì)需要考慮的問(wèn)題，因此需要云存儲(chǔ)在存儲(chǔ)的能力上增加存儲(chǔ)生命周期管理。

通過(guò)這種轉(zhuǎn)變，DevOps團(tuán)隊(duì)可以從保存、歸檔和銷(xiāo)毀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向收集和利用所有數(shù)據(jù)，以推動(dòng)當(dāng)今數(shù)字經(jīng)濟(jì)中所需要的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的洞察力。這種更大能力云存儲(chǔ)思維方式的改變消除了限制，并能夠以更快、更可持續(xù)的速度進(jìn)行創(chuàng)新。

五、云存儲(chǔ)在DevOps發(fā)展過(guò)程中的展望

人們經(jīng)常認(rèn)為DevOps和云存儲(chǔ)是獨(dú)立的實(shí)體，但隨著軟件和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)發(fā)展到包括預(yù)測(cè)分析等功能，顯然需要這兩個(gè)實(shí)體之間的結(jié)合。

通過(guò)重新思考云存儲(chǔ)在業(yè)務(wù)層的價(jià)值，DevOps團(tuán)隊(duì)可以釋放出更高的效率，從而實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的下一次革命。?

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