1 引言
云存儲(chǔ)是在云計(jì)算（cloud computing）概念上延伸出來的一個(gè)新的概念。云存儲(chǔ)與云計(jì)算類似，它是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問功能的系統(tǒng)。
目前大多數(shù)移動(dòng)網(wǎng)管系統(tǒng)所有的網(wǎng)管數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在高性能磁盤陣列上，包括歸檔數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、日志、過期話單等一些重要性不高的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)按照規(guī)定，都需要保存一定時(shí)間，需要占用大量的存儲(chǔ)空間。由于網(wǎng)管系統(tǒng)沒有廉價(jià)的二級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備，數(shù)據(jù)不得不存儲(chǔ)在高性能存儲(chǔ)資源上，造成資源浪費(fèi)的同時(shí)，也增加了存儲(chǔ)資源的投資成本。相對(duì)傳統(tǒng)的存儲(chǔ)方式，云存儲(chǔ)具有支持超大規(guī)模、性能高、虛擬化、通用性強(qiáng)、可擴(kuò)展和價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，因此是網(wǎng)管系統(tǒng)的必然發(fā)展方向。
2 方案概述
針對(duì)移動(dòng)網(wǎng)管中心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的現(xiàn)狀，可從提高存儲(chǔ)設(shè)備資源利用率、降低存儲(chǔ)整體投資成本的角度出發(fā)，借助先進(jìn)的云存儲(chǔ)技術(shù)，為移動(dòng)網(wǎng)管系統(tǒng)搭建一套完整的云存儲(chǔ)平臺(tái)。整個(gè)平臺(tái)在設(shè)計(jì)上需考慮以下幾點(diǎn)：
（1）存儲(chǔ)資源的統(tǒng)一管理、調(diào)度和維護(hù)通過引入自動(dòng)化管理等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)管海量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)一管理、調(diào)度和維護(hù)，提升網(wǎng)管存儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)管理質(zhì)量，縮短應(yīng)用系統(tǒng)上線時(shí)間。
（2）提高存儲(chǔ)資源利用率，降低能耗通過引入虛擬化等技術(shù)手段，細(xì)化物理資源分配單元，提高系統(tǒng)分布密度，提高系統(tǒng)使用效率，降低對(duì)物理設(shè)備的需求，進(jìn)一步降低IT設(shè)備投入，降低能耗。
（3）提高系統(tǒng)可靠性，在基礎(chǔ)設(shè)施層面提高系統(tǒng)可靠性，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供高可用、連續(xù)服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)。
3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
面向應(yīng)用的云存儲(chǔ)平臺(tái)在設(shè)計(jì)上需考慮移動(dòng)網(wǎng)管系統(tǒng)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求，通過建設(shè)資源池的方式為多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供包括分布式文件系統(tǒng)、分布式對(duì)象存儲(chǔ)等多種存儲(chǔ)系統(tǒng)，總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
整體設(shè)計(jì)架構(gòu)需滿足以下性能要求：
（1）分層化設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)分層設(shè)計(jì)，按照接口層、業(yè)務(wù)層、存儲(chǔ)層三層架構(gòu)分別完成相應(yīng)功能，各層次間相對(duì)獨(dú)立。各層次通過統(tǒng)一的系統(tǒng)監(jiān)控進(jìn)行管理，既保證系統(tǒng)整體性，又便于后期維護(hù)。系統(tǒng)各層間無單點(diǎn)失效或性能瓶頸節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)流量需求進(jìn)行單獨(dú)擴(kuò)容。
圖1 網(wǎng)管云存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)圖
（2）去中心化設(shè)計(jì)
存儲(chǔ)層采用無中心節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，徹底防止單點(diǎn)失效與性能瓶頸。讀寫請(qǐng)求通過分布式哈希算法直接送達(dá)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，無須中轉(zhuǎn)。元數(shù)據(jù)與對(duì)象數(shù)據(jù)復(fù)合分布式存儲(chǔ)，多備份保證高可靠。
（3）數(shù)據(jù)高可靠性
存儲(chǔ)數(shù)據(jù)采用多備份切塊存儲(chǔ)，備份數(shù)量與切塊規(guī)則可通過配置設(shè)定。系統(tǒng)可以自動(dòng)補(bǔ)充備份故障節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，同時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性校驗(yàn)機(jī)制。在節(jié)點(diǎn)擴(kuò)容時(shí)，系統(tǒng)保有數(shù)據(jù)可自動(dòng)遷移，保證各個(gè)節(jié)點(diǎn)空間的平均利用與負(fù)載均衡。
（4）訪問高性能
所有數(shù)據(jù)采取分布式存儲(chǔ)，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)資源狀態(tài)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，保證支持高并發(fā)的用戶訪問和高吞吐的數(shù)據(jù)流量。接口服務(wù)層也支持高并發(fā)的用戶訪問，通過調(diào)整接口服務(wù)層配置，可以方便地支持高吞吐的數(shù)據(jù)流并進(jìn)行服務(wù)能力的擴(kuò)展。
（5）動(dòng)態(tài)線性擴(kuò)容
支持PB級(jí)以上的海量存儲(chǔ)，存儲(chǔ)容量隨節(jié)點(diǎn)規(guī)模平滑擴(kuò)容。
3.1 分步式文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
分布式文件系統(tǒng)可由接口層、業(yè)務(wù)層、存儲(chǔ)層以及系統(tǒng)管理共同組成。
（1）業(yè)務(wù)層
業(yè)務(wù)層用來實(shí)現(xiàn)文件、目錄、用戶權(quán)限相關(guān)的具體功能，具體包含文件訪問、文件屬性、目錄訪問、目錄屬性、ACL認(rèn)證鑒權(quán)等業(yè)務(wù)模塊。
（2）接口層
接口層為上層用戶應(yīng)用系統(tǒng)以及資源池管理平臺(tái)提供基于NFS、CIFS等符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的文件系統(tǒng)接口；支持多租戶管理及訪問權(quán)限設(shè)置；為便于應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，為常用開發(fā)系統(tǒng)Java及C/C++開發(fā)平臺(tái)提供API開發(fā)包，豐富業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)工具，并實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡。
（3）存儲(chǔ)層
存儲(chǔ)層負(fù)責(zé)原始數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)信息的混合存儲(chǔ)，具體存儲(chǔ)方式對(duì)外部應(yīng)用透明。
分布式文件系統(tǒng)自帶系統(tǒng)管理平臺(tái)，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)分布式文件系統(tǒng)提供自有的系統(tǒng)管理功能，以及安裝配置等輔助工具；包含賬號(hào)管理、節(jié)點(diǎn)管理、安裝部署、運(yùn)維監(jiān)控、告警管理、日志管理和計(jì)量統(tǒng)計(jì)等功能模塊；同時(shí)向資源池系統(tǒng)的統(tǒng)一管理平臺(tái)提供運(yùn)營(yíng)管理接口。
分布式文件系統(tǒng)向客戶提供文件系統(tǒng)形式的服務(wù)，客戶應(yīng)用可以掛載并使用文件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)具有文件與目錄操作、文件訪問以及文件訪問控制功能。
3.2 對(duì)象存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
基于對(duì)象的云存儲(chǔ)系統(tǒng)可由接口層、服務(wù)層、存儲(chǔ)層和系統(tǒng)管理模塊構(gòu)成。
（1）接口層
接口層通過負(fù)載均衡和Web服務(wù)為用戶應(yīng)用系統(tǒng)及資源管理平臺(tái)提供基于HTTP協(xié)議的對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)。接口層實(shí)現(xiàn)對(duì)象、容器及用戶相關(guān)的具體功能。
1）對(duì)象相關(guān)功能：包括創(chuàng)建對(duì)象、刪除對(duì)象、獲取對(duì)象、設(shè)置對(duì)象屬性、獲取對(duì)象屬性、獲取對(duì)象權(quán)限、設(shè)置對(duì)象權(quán)限和對(duì)象公開訪問URL設(shè)置等功能。
2）容器相關(guān)功能：包括創(chuàng)建容器、刪除容器、獲取用戶所有容器、獲取容器中對(duì)象、設(shè)置容器權(quán)限和獲取容器權(quán)限等功能。
3）用戶相關(guān)功能：用戶相關(guān)功能包括認(rèn)證、鑒權(quán)。認(rèn)證鑒權(quán)用于對(duì)用戶的身份進(jìn)行認(rèn)證，確認(rèn)訪問用戶的身份，完成認(rèn)證后基于用戶狀態(tài)、配額和權(quán)限進(jìn)行權(quán)限確認(rèn)。
（2）存儲(chǔ)層
存儲(chǔ)層使用基于X86架構(gòu)服務(wù)器集群的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存取，具體存儲(chǔ)方式對(duì)外部應(yīng)用透明。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)提供容器信息、對(duì)象內(nèi)容和對(duì)象屬性所需要的存儲(chǔ)空間與相關(guān)存儲(chǔ)機(jī)制及元數(shù)據(jù)信息。對(duì)象存儲(chǔ)系統(tǒng)自帶監(jiān)控管理平臺(tái)，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)對(duì)象存儲(chǔ)系統(tǒng)提供自有的系統(tǒng)管理功能，以及安裝配置等輔助工具；包含了賬號(hào)管理、節(jié)點(diǎn)管理、安裝部署、運(yùn)維監(jiān)控、告警管理、日志管理、計(jì)量統(tǒng)計(jì)等功能模塊；同時(shí)，為其他系統(tǒng)進(jìn)行整合提供管理接口。
3.3 擴(kuò)展方案設(shè)計(jì)
為了滿足移動(dòng)網(wǎng)管業(yè)務(wù)的發(fā)展，云存儲(chǔ)平臺(tái)在處理能力和存儲(chǔ)容量上具備高擴(kuò)展性尤為重要。
（1）系統(tǒng)擴(kuò)展方案
存儲(chǔ)系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)展時(shí)，可以平滑擴(kuò)展，無需調(diào)整系統(tǒng)架構(gòu)，且擴(kuò)展過程中業(yè)務(wù)不停止，數(shù)據(jù)無丟失。
進(jìn)行擴(kuò)容時(shí)，僅擴(kuò)容存儲(chǔ)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)即可，負(fù)載均衡服務(wù)器和管理服務(wù)器不做增加，僅修改系統(tǒng)配置參數(shù)。
擴(kuò)容時(shí)增加存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)后，系統(tǒng)可通過后臺(tái)管理策略進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)遷移，通過數(shù)據(jù)重新平衡以達(dá)到系統(tǒng)負(fù)載和存儲(chǔ)業(yè)務(wù)能力均衡；在此過程中，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不會(huì)受到任何影響。
（2）軟件擴(kuò)容升級(jí)
系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，需采用松耦合、模塊化設(shè)計(jì)，并考慮未來軟件升級(jí)和維護(hù)的方便。因此，如果增加新的功能，通過增加功能模塊的方式來實(shí)現(xiàn)，不影響原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)。如果對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)及bug修改，支持部分節(jié)點(diǎn)逐步升級(jí)的方式，可以不影響系統(tǒng)運(yùn)行和數(shù)據(jù)完整性。
系統(tǒng)在進(jìn)行軟件擴(kuò)展或升級(jí)時(shí)，只需要增加或更新某個(gè)模塊的安裝軟件包，并設(shè)置配置文件即可。此操作可以通過系統(tǒng)監(jiān)控管理平臺(tái)，由對(duì)象存儲(chǔ)系統(tǒng)管理員在后臺(tái)分批對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行在線操作。
（3）硬件擴(kuò)容方案
硬件服務(wù)器節(jié)點(diǎn)規(guī)模支持動(dòng)態(tài)彈性擴(kuò)容，可以通過增加磁盤、服務(wù)器節(jié)點(diǎn)等方式，實(shí)時(shí)對(duì)對(duì)象存儲(chǔ)容量進(jìn)行擴(kuò)充和能力的擴(kuò)展。
4 結(jié)束語
網(wǎng)管網(wǎng)絡(luò)是移動(dòng)IT支撐系統(tǒng)的重要組成部分，網(wǎng)管網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化可實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)營(yíng)的有效管理和支撐，提高精細(xì)化管理水平。通過云存儲(chǔ)對(duì)底層資源進(jìn)行整合，是實(shí)現(xiàn)低成本高效運(yùn)營(yíng)的企業(yè)戰(zhàn)略的重要策略。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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