什么是共享存储？

在无高速缓冲存储器的集中式共享存储结构中，多个处理机通过交叉开关或多级互联网络直接访问共享存储器。由于每个存储单元只有一个备份副本，因此这种结构不存在高速缓冲存储器一致性问题。然而，系统的可伸缩性受到交叉开关或多级互联网络带宽的限制。这种结构的优点是简单，但缺点是可扩展性有限。

在这种结构中，每个处理机都配备了高速缓冲存储器，并通过侦听总线的方式来维护数据一致性。多个处理机通常通过总线与共享存储器相连。然而，由于总线是独占性资源，因此这类系统的可伸缩性受到限制。这种结构的优点是提高了访问速度，但缺点是可扩展性差。

在这类系统中，共享存储器分布在多个节点之间，节点通过互联网络相互连接。每个处理机都可以缓存共享存储单元，系统的可伸缩性取决于高速缓冲存储器一致性机制的性能。这种结构的优点是可扩展性好，缺点是实现复杂，需要高效的一致性协议。

在这种结构中，每个节点的存储器相当于一个大容量的高速缓冲存储器，负责维护数据一致性。存储单元与物理地址分离，数据可以根据访问模式在各节点的存储器间动态移动和复制。这种结构的优点是高性能和可扩展性，缺点是实现复杂，需要复杂的一致性协议和数据迁移机制。

这种结构的特点是，尽管每个处理机都配置有高速缓冲存储器，但高速缓冲存储器一致性不由硬件负责维护，而是由编译器或程序员来维护。这种结构的优点是系统伸缩性强，缺点是编程复杂度高，需要程序员精心设计以确保一致性。

这种结构又称为软件分布式共享存储结构，基本思想是通过软件的方式，在基于消息传递的大规模并行处理系统或集群式计算系统中，将多个独立编址的存储器组织成统一编址的共享存储空间。这种结构的优点是可编程性强、硬件简单，缺点是性能可能受到软件实现的限制。

Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) 是一种对象存储服务，提供业界领先的可扩展性、数据可用性、安全性和性能。这意味着无论规模大小或所属行业，客户都可以使用它来存储和保护各种使用案例的任意量数据，例如：

• 湖内数仓：存储和管理大规模的结构化和非结构化数据，用于数据分析和商业智能
• 网站：存储和交付静态网站内容、图像、视频等
• 移动应用程序：存储和交付移动应用程序数据和内容
• 备份和还原：存储备份数据以实现数据保护和灾难恢复
• 存档：长期存储历史数据和不常访问的数据
• 企业级应用程序：存储和交付企业应用程序数据和内容
• IoT 设备：存储和管理来自物联网设备的大量数据
• 大数据分析：存储和处理大规模数据集以进行分析

Amazon S3 提供了一种高度可扩展的共享存储解决方案，可满足各种规模和行业的存储需求。

Amazon Elastic File System (Amazon EFS) 提供了一个简单、无服务器、一劳永逸的共享文件系统，可与亚马逊云科技云服务和本地资源配合使用。它具有以下关键特性：

• 按需扩展：可按需扩展至 PB 级存储容量，而不会中断应用程序
• 自动扩缩容：在添加和删除文件时自动增加和缩小存储容量，无需预置和管理容量
• 无缝集成：可与亚马逊云科技云服务和本地资源无缝集成，适用于各种工作负载

Amazon EFS 提供了一种简单、高效的共享存储解决方案，可满足各种规模和类型的工作负载需求。

Amazon Glacier 是一种成本极低的存储服务，专门为数据存档和备份提供安全而持久的共享存储。它具有以下关键特性：

• 低成本：针对不经常访问的数据进行了优化，提供极低的存储成本
• 高可靠性：提供高度持久和可靠的存储，适用于长期存档和备份
• 可扩展性：可以可靠地存储从少量到大量的数据

Amazon Glacier 提供了一种低成本、高可靠的共享存储解决方案，适用于各种规模的数据存档和备份需求。

Amazon Storage Gateway 服务可在本地存储环境与亚马逊云科技云之间实现无缝的混合共享存储。它将多协议存储设备与亚马逊云科技云存储服务的高效网络连接结合到一起，既能达到本地性能，又能提供几乎无限的存储空间。客户在以下场景中使用此服务：

• 混合云工作负载：在本地和云端无缝运行工作负载
• 备份和还原：备份本地数据到云端进行保护
• 存档：将不常访问的数据存档到云端以节省本地存储空间
• 灾难恢复：将数据复制到云端以实现灾难恢复
• 分层存储：将不常访问的数据分层到云端以优化本地存储利用率

Amazon Storage Gateway 提供了一种高效的混合共享存储解决方案，可将内部 IT 环境与亚马逊云科技云存储无缝集成。

共享存储可用于将数据从旧的存储设备迁移到新的存储系统中。通过存储池化、数据迁移和精简配置等服务，可以提高存储利用率，避免存储资源的过度配置。系统管理员可以根据实际需求，从存储池中灵活分配新的逻辑磁盘或扩展现有磁盘，无需预先猜测未来的存储需求。

共享存储可用于提供对共享文件和内容存储库的访问，如大型内容存储库、开发环境、媒体存储或用户主目录等。这种存储通常由网络附加存储 (NAS) 服务器提供支持。与此相对，像亚马逊云科技弹性块存储 (EBS) 这样的块存储服务则更适用于数据库等企业应用，这些应用通常需要为每个主机提供专用的低延迟存储。

云存储由分布式资源组成，但表现为一个整体，可通过冗余和数据复制提供高度容错和持久性存储，同时通常具有最终一致性。这使得企业只需为实际使用的存储付费，而不是资本支出，从而可能将能源消耗降低 70%。

共享存储可与后端应用集成，为多个 Web 服务器提供统一的命名空间和文件访问，用于交付网站内容。它还可集成到内容管理系统 (CMS) 的工作流中，为多个服务器提供预期的文件系统层次结构和权限，以服务内容。

共享存储非常适合分析工作负载，这些工作负载通常需要大规模可扩展的存储来满足不断增长的数据需求，并提供足够的性能来支持分析应用程序。

共享存储可为分布式团队提供安全且可扩展的存储库，用于共享代码、文件和其他非结构化数据，支持开发和协作环境。

共享存储还可支持容器化和无服务器应用程序的存储，为多个容器或无服务器函数提供对持久数据的共享访问。