企業(yè)越來越多地將IT基礎(chǔ)架構(gòu)從本地系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到云服務(wù)。在這個過程中，他們面臨著分布式系統(tǒng)設(shè)計人員熟悉的問題：最大限度地減少性能降級–當應(yīng)用程序和用戶與其數(shù)據(jù)分離時會出現(xiàn)性能下降。即使企業(yè)全面使用云基礎(chǔ)架構(gòu)，并將應(yīng)用程序和存儲放在同一云區(qū)域中，也無法避免這種降低性能帶來的云延遲，因為員工仍必須通過互聯(lián)網(wǎng)來訪問文件共享和數(shù)據(jù)庫。

無論是在處理器芯片上還是在企業(yè)IT環(huán)境中，數(shù)據(jù)延遲的典型解決方案都是緩存和同步。通過這些技術(shù)，企業(yè)可以將經(jīng)常訪問的信息復(fù)制到本地存儲庫，并將本地更改自動復(fù)制到中央存儲位置。

存儲緩存在云端有多種形式。一種流行的方法是云緩存設(shè)備（類似于小型NAS陣列）定期與一個或多個云存儲服務(wù)（作為權(quán)威數(shù)據(jù)源）同步。

云緩存技術(shù)的工作原理

目前有多種可用的云存儲緩存設(shè)備。最流行的部署是采用本地硬件或虛擬設(shè)備，它們連接到至少一個云駐留虛擬網(wǎng)關(guān)，并提供管道至一個或多個云對象、文件或塊存儲服務(wù)。這些設(shè)備可以在單個群集內(nèi)和多個遠程位置并行使用。它們創(chuàng)建了一個分布式存儲系統(tǒng)，其中包含多個企業(yè)數(shù)據(jù)中心、邊緣位置和托管存儲服務(wù)的IaaS區(qū)域。

云緩存系統(tǒng)有時也稱為混合存儲網(wǎng)關(guān)設(shè)備，以強調(diào)其作為本地和云基礎(chǔ)架構(gòu)之間橋梁的作用。正如該Gartner定義所指出，與其他嵌入式緩存一樣，這些設(shè)備基于設(shè)備和應(yīng)用程序攔截文件、塊或?qū)ο蟠鎯 / O。它們使用緩存管理算法（通常是最近最少使用或自適應(yīng)替換緩存算法）來最大化緩存命中率并最小化外部數(shù)據(jù)流量。當從云端檢索緩存失?。〝?shù)據(jù)不在緩存中）時，該設(shè)備還使用數(shù)據(jù)壓縮算法（例如壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除）以及WAN優(yōu)化軟件來提高性能并最大程度地減少延遲。

云存儲緩存替代方案

云緩存技術(shù)有兩種替代方案，它們并不是作為純本地緩存：

云存儲網(wǎng)關(guān)就像沒有本地存儲的緩存設(shè)備。它通常部署作為虛擬設(shè)備，可作為VM運行，并向本地用戶公開NFS和SMB NAS文件協(xié)議或塊接口（例如iSCSI），并將數(shù)據(jù)寫入云對象存儲服務(wù)。基于VM服務(wù)器上本地存儲的低成本以及本地緩存的顯著優(yōu)勢，并沒有其他產(chǎn)品可以充當純網(wǎng)關(guān)。

分布式文件系統(tǒng)為企業(yè)提供類云對象存儲的企業(yè)部署，可跨多個群集和多個位置。有些產(chǎn)品也可以部署在AWS等云基礎(chǔ)架構(gòu)上，從而使文件系統(tǒng)能夠跨越私有和公共資源，并能夠在需要時擴展云的額外容量。分布式文件系統(tǒng)提供幾乎無限的可擴展性、無中斷的容量擴展、靜態(tài)和傳輸中數(shù)據(jù)加密、具有地理分布式復(fù)制的高可用性以及針對文件和對象存儲的單個全局命名空間。有些產(chǎn)品還包括備份和存檔模塊，用于定期將數(shù)據(jù)復(fù)制到云存儲庫，并將未使用的數(shù)據(jù)或冷數(shù)據(jù)遷移到低成本的云存儲服務(wù)，例如Amazon Glacier。

云緩存設(shè)備市場和產(chǎn)品

企業(yè)正在越來越廣泛地部署云服務(wù)，這也推動著云存儲網(wǎng)關(guān)和緩存設(shè)備市場不斷增長。Zion Research公司估計該市場的銷售總額約為30億美元，并且，正以每年30%的速度增長，到2023年預(yù)計將達到近72億美元。這個市場包括主要云服務(wù)提供商；大型企業(yè)IT供應(yīng)商；以及專門從事混合云存儲軟件的小型公司，例如Ctera Networks和Panzura。

下面列表并不是詳盡的產(chǎn)品指南。但是，其中包括流行的云網(wǎng)關(guān)緩存產(chǎn)品。

AWS Storage Gateway可以用作虛擬設(shè)備或硬件設(shè)備，連接本地系統(tǒng)與AWS存儲資源。它支持對S3資源的文件（SMB或NFS）、卷（iSCSI）和磁帶（虛擬磁帶庫）訪問。該軟件設(shè)備需要具有四個vCPU，16 GB RAM和80 GB磁盤空間的VM，用于圖像和系統(tǒng)數(shù)據(jù)。該硬件設(shè)備是雙處理器Dell EMC PowerEdge R640服務(wù)器，具有128 GB RAM和四個用于緩存的2 TB SSD。

除了AWS Gateway，Dell EMC提供多種混合云存儲產(chǎn)品，這包括：

PowerScale OneFS OS CloudPools功能，該功能可將數(shù)據(jù)分層策略擴展到云服務(wù)，以便將不經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)自動從本地存儲遷移。CloudPools支持阿里云、AWS、谷歌云平臺（GCP）、Microsoft Azure和Virtustream。

Unity XT All-Flash Unified Storage中端存儲陣列具有Unity Cloud Edition虛擬設(shè)備，可以在AWS上運行，以將塊、文件和VMware Virtual Volumes擴展到云基礎(chǔ)架構(gòu)。微軟主要是通過2018年收購Avere和2012年收購StorSimple構(gòu)建混合存儲產(chǎn)品組合。

Avere是云緩存技術(shù)的先驅(qū)，他們也提供設(shè)備用于高性能計算（Azure vFXT）和企業(yè)（Azure FXT Edge Filer）工作負載。Edge Filer有兩種1U型號-一種具有8 TB SSD緩存，另一種具有兩倍的緩存-可以擴展到每個群集24個節(jié)點，并提供數(shù)百萬的IOPS和每秒數(shù)百千兆字節(jié)的吞吐量。

到2022年，StorSimple將過時，由Avere、Azure File Sync服務(wù)或Azure Stack Edge取代。Azure Stack Edge是1U服務(wù)器，具有嵌入式現(xiàn)場可編程門陣列，用于AI工作負載加速。它充當通過Azure門戶管理的緩存云網(wǎng)關(guān)。

Nasuni是分布式對象文件系統(tǒng)，可公開NAS文件協(xié)議，并受AWS、Azure、GCP和IBM Cloud支持。它是一種軟件產(chǎn)品，通常本地部署在超融合基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)上。

NetApp全局文件緩存基于Talon Fast存儲軟件—NetApp最近收購該公司。該產(chǎn)品通過本地數(shù)據(jù)緩存創(chuàng)建全局分布式虛擬文件共享，該本地數(shù)據(jù)緩存會根據(jù)使用模式自動刷新。這個文件緩存與NetApp Cloud Volumes Ontap和Azure NetApp文件結(jié)合使用，以提供從內(nèi)部服務(wù)器和邊緣客戶端到云存儲的低延遲訪問。

Panzura Freedom是全球性分布式對象文件系統(tǒng)，具有統(tǒng)一命名空間和本地緩存，該緩存可自動跟蹤熱數(shù)據(jù)塊和冷數(shù)據(jù)塊，以提高緩存性能和效率。其SmartCache策略允許通過固定緩存中的數(shù)據(jù)來進行自動緩存管理，而不管其訪問頻率如何。Freedom可作為虛擬軟件設(shè)備使用，可在AWS、Azure、GCP、IBM Cloud和VMware上運行，也可以作為三種Freedom Filer硬件設(shè)備之一，最多可支持28 TB緩存和5,000個用戶。

Pure Storage不提供云緩存網(wǎng)關(guān)。但是，其云塊和對象存儲軟件可以跨越多個位置，并可以通過虛擬設(shè)備擴展到AWS和VMware Cloud基礎(chǔ)架構(gòu)。

StoneFly Smart Cloud Storage Gateway可以作為虛擬設(shè)備使用，也可以捆綁StoneFly的SAN或NAS設(shè)備。它提供iSCSI SAN、S3兼容對象和NAS存儲。該虛擬設(shè)備可在裸機服務(wù)器和大多數(shù)管理程序上運行，并且，該軟件和硬件設(shè)備均支持AWS、Azure和StoneFly的私有云。鄒錚譯