谁曾想到，数位存储可达到如此难以置信的复杂程度呢?存储一直以来都在遵循一套数目不菲的协议，从光纤通道(Fibre Channel)到iSCSI再到SMB的各种变体等等，但闪存的出现和虚拟化的持续增长又把这一需连篇累牍解读的主题变成了一个缩写词、协议和抽象丛生的密林。

同时，数据中心的虚拟化也促使了存储虚拟化浪潮的到来，存储逐渐脱离物理协议的束缚，朝实例存储和卷存储一类逻辑、抽象存储模型进化。通过提供抽象化，数据中心逐步解除了虚拟机和存储协议之间的耦合。

另外，云数据中心的崛起还催生出一种被称作对象存储的新存储类型，为了在全局范围内提供单一名称空间，这种存储类型牺牲了传统存储协议的强一致性。

在本文中，我将通过一一列出实例、卷和对象存储在数据中心演变过程中所处的位置来澄清这几种存储类型，并说明这些新的抽象是如何被叠加到现有的存储协议之上，或是如何与现有的存储协议并存的。

云存储的历史在许多方面就是虚拟化的历史，我将先从物理环境谈起，再说到虚拟化，到这个阶段后，虚拟的和物理的模型开始分化，最后再归结到云，这一阶段的物理模型几乎已被虚拟模型完全抽象化。

物理存储

每种存储的根基都是某一组物理存储协议，所以，我先来快速回顾一下物理存储。如今在用的三大物理存储模型分别是：直接附加存储(Direct Attached Storage，DAS)、存储区域网络(Storage Area Network)和网络附加存储(Network Attached Storage，NAS)。

　　DAS(直接附加存储)

直接附加存储是最简单的存储模型，我们都很熟悉DAS，几乎所有的笔记本电脑、手机和台式计算机都使用这一模型。DAS的基本单元是机器自身，服务器的存储没有与服务器自身分离。就手机这种情况来说，在物理上就无法把计算与存储拆开来，不过即使是理论上可以卸掉硬盘的服务器，一旦硬盘被从服务器上卸下之后，通常也会在擦除掉硬盘的内容之后才再次使用该硬盘。SCSI和SATA都是DAS协议的例子。

SAN(存储区域网络)

终于，存储厂商意识到了分离存储和机器的实用性，不再把硬盘装配到每一台机器上，而是把所有的硬盘装配在一个服务器集群上，然后通过网络访问硬盘。这简化了诸如备份和故障修复一类的存储管理。这种存储和计算分离的做法通常被称作共享存储，因为多台计算机将使用同一个存储池。

客户端和服务器之间使用同一种(或非常相似的)块协议进行通信，这些块协议之前被用来与本地附加硬盘进行通信，这是最简单的通信方式。暴露这种通信方式的存储被称作存储区域网络，光纤通道(Fibre Channel)和iSCSI都是SAN协议的例子。

在一个存储区域网络中，管理员会把一组磁盘(或一组磁盘中的部分)组成一个LUN(logical unit，逻辑单元)，之后，外部的计算机就可像操作单个磁盘一样操作这一LUN。LUN被用作管理SAN存储的基本单元。

NAS(网络附加存储)

虽然SAN支持在两台计算机之间移动LUN，但它们所使用的块协议并非被设计来在计算机之间并发访问同一LUN中的数据。为了支持这种共享，我们需要构建一种新的用于并发访问的存储。在这种新的存储中，我们使用文件系统协议与存储进行通信，这一协议酷似运行在计算机本地的文件系统。这种存储被称作网络附加存储，NFS和SMB都是NAS协议的例子。

这一文件抽象允许多台服务器同时访问同一数据，多台服务器可以同时读取同一文件，多台服务器也可同时把多个新文件写入文件系统中。因此，对于共享用户或是共享应用数据来说，NAS是一种非常便利的模型。

NAS存储允许管理员把部分存储分配给单独的文件系统，每个文件系统都是一个单一名称空间，文件系统被用作管理NAS的基本单元。

现在来归纳一下

现在，我们已经对云存储模型及其与被用在更传统的存储环境中的存储模型的关系做了一个完整的描述，正如DAS、SAN和NAS提供了一组工具来解决各种物理的或虚拟的用例的问题，实例、卷和对象存储也共同为云提供了一个灵活的泛型。虽然并非所有的安装实例都会用到所有的这些存储类型，但也没有一种存储类型依靠自身就能够处理所有必需的用例。

　　新的云存储模型

下面的表格回顾了每种模型的实现方式，每种模型被暴露给VM的方式，以及每种模型提供给管理员的管理方式。

实例和卷存储充当现有的DAS和SAN物理存储模型的逻辑抽象，在新的数据中心环境中，这些虚拟存储模型存在于存储协议之上。与之相反，对象存储提供了一种新的主要专注于大规模的存储类型，该存储类型处理一系列类似于物理环境中的NAS所处理的那种用例。

虽然这些抽象初看很复杂，但它们给数据中心和应用管理员带来了新的自由。应用管理员不再被数据中心的基础设施决策所束缚，他们可以随意选用对应用有意义的模型来管理数据。相应的，数据中心管理员可在对用户来说很重要的抽象层面管理存储，同时又可以利用适合于数据中心需求的最佳存储实现。

就像DAS、SAN和NAS模型支持物理数据中心的创新一样，实例、卷和对象存储也会让现代虚拟数据中心的持续创新成为可能。

关于作者

Brandon Salmon是Tintri公司的CTO，@Tintri，2009 年加入Tintri。他是被称作系统小子的那类人，喜欢思考用户体验，这个爱好从他在卡内基·梅隆大学进行关于家居分布式文件系统的博士研究工作时就开始了。他设计和实现了Tintri的在闪存和磁盘之间移动数据的最初算法，此后又致力于多个领域的研究工作，最近的研究方向是云技术。