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iaas资源池在云计算中的应用 1 iaas资源池 美国国家基准技术部门将isas定义为使用所有设施，包括预处理、存储、网络和其他基本计算资源。用户可以安装和运行任何软件，包括操作系统和应用程序。消费者不管理或控制任何云计算基础设施,但能控制操作系统的选择、存储空间、部署的应用,也有可能获得有限制的网络组件的控制。IaaS资源池就是利用虚拟化技术,实现服务器、网络、存储等企业的基础设施资源的抽象,使其成为一个个可以被灵活生成、调度、管理的基础资源单位,物理资源的管理和调度都按逻辑方式进行,从而形成了一个可统一管理、灵活分配调度、动态迁移的基础服务设施资源池。 随着云计算技术快速发展和日渐成熟,各大IT企业的一个典型应用就是:利用虚拟化技术建设IaaS资源池,并将业务系统向资源池环境进行改造和迁移,以达到资源统一调度管理,弹性应用,提高资源利用率,降低总体拥有成本(total cost of ownership,TCO)的目的。IaaS资源池作为企业云计算体系架构中的资源提供层,承担着整个云计算架构的资源提供、业务部署、数据存储、服务提供和安全管理的重要责任。容灾系统建设的主要目的就是预防不可避免的、非计划性的意外灾害的发生,如果用户不能预防或降低灾难,灾难一旦发生,用户所面临的损失将远不止构建容灾系统的成本。之所以越来越多的行业用户在IT基础架构建设的同时,会投入大量的精力与财力做容灾,就是要把有价值的数据和信息保护起来,并加以有效管理、应用。因此,企业在建设IaaS资源池的同时,从自身情况出发,建设基于IaaS资源池的容灾系统,才能最大限度地保证部署在资源池上的各项业务的连续性,IaaS资源池容灾系统的建设势在必行。 2 数据安全技术 由于技术的发展,云计算环境下的容灾备份较传统环境下的容灾更易于实现,主要是采用重复数据删除(data deduplication)、数据镜像(mirror)、数据快照(snapshot)和持续数据保护(continuous data protection,CDP)技术。 2.1 重复数据删除 IaaS资源池与存储密不可分,随着企业的数据量不断增长,大量的重复数据给存储带来严峻的挑战。举例来说,现在有一个大小为10 MB的PPT文件,要把它发送给100个用户,这就需要邮件服务器有1 GB的可用存储空间。当每周都要备份1 GB的重复存储时,一年后,浪费的1 GB空间最终会导致需要52 GB的磁带备份或其他方式的备份存储。 重复数据删除正是为解决数据冗余问题应运而生的,如图1所示。基本而言,重复数据删除就是减小存储空间的一种方式,它通过“散列算法”(如MD5或SHA-1)对数据进行分块处理,为每一个数据块产生一个特定的散列值,并将它保存在索引中。当处理另一个数据块时,其散列值将与已经编入索引中的其他散列值进行比较,如果该值已经存在于索引中,新的数据块将会进行重复删除处理,不被保存,但会插入一个指向已存在数据的“标号”。也就是说,当数据向备份、档案文件或者复制平台转移时,只有最初的数据实例会被保存到磁盘上。随后的实例会用小标号来简单地注明并指向已经保存的重复部分,它通过删除冗余数据,确保只有第一个单一的数据实例保存在存储介质中,而删除的冗余数据由一个指向元数据的指针所代替。 重复数据删除带来了多种好处。目前必威体育精装版的存储产品已经可以为用户提供50∶1的压缩比,数据存储量的减少,极大地降低了存储成本。这意味着只需更少的磁盘和更低频率的磁盘采购。更少的数据同时也意味着备份更小。这些都将转化为较少的备份窗口占用时间和更快的恢复时间目标(recovery time objective,RTO)。更小的备份也延长了在虚拟磁带库(virtual tape library,VTL)或虚拟档案库的保存时间。 重复数据删除技术需要对数据产生一个可供重复删除适用的全面索引,所以它适用于保存生命周期较长的数据,那些生命周期较短的数据(例如只需要保存一周的数据)对于重复删除来说是毫无意义的。 2.2 基于数据的同步故障模型 数据镜像技术适用于这种场合:数据一致性对于一个企业非常关键,并且对于恢复时间的目标要求为0。 数据镜像在存储和I/O层面上有着多种实现方式,但其基本原理都在于系统在两个独立的存储单元上保存数据的两个副本,其中一个为主镜像,另一个为副镜像,如图2所示。对于主镜像中数据的变更,同步地反映在副镜像中,从而在主镜像发生故障而无法继续工作时,系统可以通过使用数据的副镜像继续运行而不会中断,直到修复发生故障的部件为止。 虚拟化管理软件中(如VMware vCenter),虚拟机的高可用性(HA)功能和容错(FT)功能都是在数据镜像技术的基础上实现的。 2.3 数据快照的应用 随着存储应用需求的提高,用户需要以在线方式进