數據云存儲方案

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數據云存儲方案范文第1篇

關鍵詞： 云存儲服務端； 海量數據； 安全存儲； 數據加密解決方案

中圖分類號： TN915.08?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）03?0079?03

Encryption solution for mass data secure storage of cloud storage server

ZHU Rong1， ZHOU Cailan2， GAO Rui1

（1. Hanjiang Normal University， Shiyan 442000， China； 2. Wuhan University of Technology， Wuhan 430070， China）

Abstract： The cloud storage developed by computer network technology is a service to provide the data storage and access for users， which is developed based on the cloud computing. The key concept and relevance structure of the cloud storage are introduced in detail， and the cloud storage security problem at present stage is studied. A suitable data encryption solution is put forward， which can protect the data privacy effective for users， and play a main significance for the development and application of the cloud storage.

Keywords： cloud storage server； mass data； secure storage； data encryption solution

1 云存及其基本結構

1.1 云存儲的定義

云存儲（Cloud Storage）通過集成合作軟件技術，以計算機網絡技術為基礎，分布式存儲技術、海量數據存儲技術為核心，使接入網絡的各類型計算機存儲設備將各種信息傳輸至外界，同時提供業務訪問、信息共享等服務的系統。

1.2 云存儲系統的結構

云存儲是開放式的網絡訪問平臺，它的軟硬件設備眾多，例如服務器、客戶端、網絡裝置、應用程序、登錄接口等。每個核心硬件設備均以為使用者提供數據存儲及數據交換訪問應用程序和軟件為基礎。云存儲包括如下四個層次的結構體系：

（1） 存儲層。它是由存儲設備、服務器和網絡設備組成，是云存儲中下層基礎的部分。

（2） 基礎管理層。該層為云存儲的核心部分，能夠實現最為重要的功能，除了保證系統的功能使用和系統性能的穩定要求，還能夠實現信息數據的加密和備份等工作。

（3） 應用接口層。作為應用軟件開發的重要層次，提供系統的應用軟件進行開發和更新升級的功能。

（4） 訪問層。該層為客戶訪問及信息交換的應用程序端口，達到實現云存儲數據共享的目的。云存儲服務的結構如圖1所示。

1.3 云存儲系統面臨的安全問題

云存儲系統是基于開放式的互聯網絡，如何保障用戶信息數據的安全是當前云存儲所面臨的一個難題，以下就云存儲系統面臨的安全問題進行具體說明。

（1） 傳統的安全域劃分無法保證云存儲的安全。由于云存儲的服務必須具備開放性的擴展空間，準確劃分其安全界限是極為困難的，對于用戶來說，無需清楚云存儲的內在運行機制，使用傳統的安全域劃分并不能保障使用者的信息安全。

（2） 云存儲數據網絡傳輸的泄密問題。在開發式的網絡上傳輸數據容易造成數據的泄密，黑客或者惡意攻擊者通過網絡技術對數據進行篡改和竊取，輕易就能獲取客戶的數據，對云存儲的發展帶來不利的影響。

（3） 云存儲數據的安全防護問題。如何確保用戶在云存儲數據的完好以及數據的分散存放等必須采取安全防護措施。傳統的數據加密僅用于在互聯網絡上的交流傳送，而對已經保存在存儲器或服務器上的數據缺少必要的防護手段。

（4） 云存儲數據的可用性和可靠性問題。由于目前云存儲存在缺陷，糾錯、兼容性及數據恢復完整的功能存在一定的問題，如何在突發事件、不可預見的不利條件下造成服務中斷及對數據的破壞等問題，目前沒有很好的解決。

2 云存儲安全加密解決方案

出于達到使用者數據與隱私不被泄漏的目的，要將加密步驟應用到數據處理過程中。加密操作完成之后，數據在網絡內的傳遞過程就具有安全性。對于關系型數據庫而言，使用最多、最為常見的模式為數值型和字符型。完成數值型的加密工作之后，對把初始數值的可比性及分布順序等特征改變，字符型的加密工作和數值型的相似。為了確保云存儲數據庫內數據的安全性與隱私性，要設計一種可靠的技術。按照關系型數據庫的特點和現實使用要求等因素，設計其加密技術時，要考慮到：此類數據庫具有較長的數據存儲周期，所以加密水平需要較深，保證其破解難度高；數據被加密之后，不可以占據較多的存儲空間資源；加密與解密工作需要具備時間短、安全性好、易于進行標準化的操作等特征，不能影響整個數據庫的使用效率。為了滿足數據庫這種高要求，將對稱加密技術應用到數據庫加密工作中具有適用性。在對稱密碼技術中，分組密碼技術具有代表性，它的特征是具有較高的加密速度，具體過程為固定改變某一明文數據塊，通過軟件完成這一工作的難度較低。除此之外，分組密碼技術適用于加密存儲及保密傳輸等過程中。

2.1 數據加密存儲方法與安全性

為了保障云存儲數據庫服務的安全性，提出基于云存儲服務端海量數據安全存儲的加密技術開發策略，此策略利用初始向量的改變對數據庫包含的密文排列規律進行調整，初始化向量可看成是密鑰客戶端，將改變次數保存在數據庫內就能防止頻率攻擊行為對數據庫產生破壞。出于降低數據庫加密之后冗余度的目的，使用基于數據項的加密方式對云存儲數據庫中的重要隱私數據信息進行加密保護。使用分組密碼算法的技術對數據信息進行加密處理，將某一TINTINT數據保存在數據庫內部即可，根據實驗結果及相應的歸納分析可知，此技術不會造成很大的冗余度。

用戶在和云存儲庫發生數據交互的過程中，數據信息量大且使用的是公共互聯網絡，數據的安全保障難度極大，使用常規的數據庫加密方法，對所有改變過的初始化向量均要進行保存，這會導致冗余度較大，按照重復的數據讀取歷史信息，黑客等破壞者就能攻擊相應的庫，導致庫中數據及隱私發生泄漏。所以要在客戶端中存儲初始化向量，將最開始的向量IV改變的次數保存下來，達到降低存儲量的目的，確保向量的隱私性與安全性，對于庫而言，加密它的技術具有隱密性，只有初始化向量的改變次數顯露出來。在解密重要數據的過程中，要按照主鍵運算有多少次循環，即[n]次數值對現階段的初始化向量進行運算。

2.1.1 線性搜索算法

該算法在加密工作中的對象是明文數據，它通過對稱加密的方法處理明文數據。所有關鍵詞均有對應的密文數據，此算法將產生特定長度的偽隨機序列，這一長度要比密文數據的長度短，然后隨機序列和密文數據一起進行判斷，產生校驗序列，接著通過偽隨機和校驗序列再次加密密文數據。用戶進行存儲及數據檢索時，必須提供與明文信息相匹配的密文信息序列。如果不能提供出密文信息序列，則系統拒絕使用者的檢索要求。

此算法具有一次一密的特征，它的長處在于統計分析及抵抗檢索的水平很高，不過它也存在一定的缺陷，每次使用該算法均要匹配密文數據，對于存在海量數據的云存儲服務端的應用環境中難以得到利用，對其廣泛的普及應用帶來不利影響。

2.1.2 基于關鍵詞的公鑰搜索

針對云存儲與云計算資源分布的不均勻對稱性及使用者在移動環境下對信息存儲及數據檢索的要求，國外科技工作者開發出基于關鍵詞的公鑰加密搜索算法，算法通過區分明文關鍵詞和密文分別生成公鑰、私鑰，通過公鑰來加密需要檢索的明文關鍵詞，然后將對應的密文數據檢索出來。

2.1.3 安全索引

安全索引這種技術最早是由國外專家設計出來的，它的基本理論是加密時需要的密鑰是由預先產生的某一逆Hash序列提供的，然后在布隆過濾器內保存加密之后的索引。進行檢索工作時，第一步是通過逆Hash序列密鑰產生數個陷門，接著布隆過濾器就發揮作用，解密反饋的密文數據就能得到需要的信息。該方法在簡單的索引技術中適用性較好，可以有效地防范統計攻擊等行為，不過它也有一定的缺陷，即密鑰序列的規模很大，當檢索數目不斷提高時，檢索時間會越來越長，產生的效率也相應降低，計算更為復雜，難以在云存儲服務中得到有效的應用。

2.1.4 引入相關排序的加密搜索算法

排序搜索算法的原理：通過保序加密技術來加密所有文檔包含的關鍵詞詞頻。此方法在提交加密文檔查詢指令到服務器之后，第一步是將包含關鍵詞密文的文檔找出；第二步是重新排列通過保序加密技術處理的密文詞頻數據；第三步是將評價值大的文檔反饋至用戶端，然后使用者開展解密操作。

該方法為了把檢索出的最為匹配的文檔信息反饋給使用者，在給定多個可能相關文檔的情況下對加密文檔進行排序。這種方法存在的缺點是不適用于一個查詢中包含了多個關鍵詞的情況，而且此算法只利用了文檔中的詞頻信息，無法利用詞的逆文檔頻率，因而向量空間模型無法直接應用。

2.1.5 基于全同態加密的檢索方法

在對當前的加密檢索算法進行研究之后發現，要保證查詢全面與準確這兩大要求，設計了一種新型的加密檢索算法，即面向云存儲程序的全同態技術。

全同態技術的原理是通過向量空間模型將查詢出來的文檔和未查詢的數據間的相關度計算出來，接著統計倒排文檔及檢索詞的頻率，再通過全同態技術加密相應的文檔，并將相關的索引技術構建出來。在檢索之后，服務器會收到索引密文和加密文檔。利用這種技術加密的明文信息無需將明文恢復就被準確檢索到，使用者能獲得相關度最高的文檔。這樣使用者信息的隱私性和安全性就得到了保障，還使檢索效果更加出色。

2.2 密文訪問控制

對于大多數云存儲服務的使用者來說，在開放性的互聯網絡和市場經濟激烈的商業競爭環境中，選擇提供云存儲服務的供應商能否保證用戶的重要信息和敏感數據是非常重要的前提，并不是只對數據開展傳輸工作。該方法的應用場景為服務器端不具備可信度，它能夠保證所存儲數據的安全性，云存儲才能得到更為廣泛的應用。密文訪問控制流程如圖2所示。

3 結 論

S著云存儲的快速發展，用戶對敏感數據及隱私數據提出了保護要求，如何保障云存儲服務端海量數據的安全存儲，本文從技術層面提出了加密解決方案，為使用者提供更為完整、安全的存儲服務。

參考文獻

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數據云存儲方案范文第2篇

關鍵詞：云計算 云災備服務 身份認證 數據管理

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）09-0000-00

1 引言

隨著計算機技術、互聯網技術、網絡安全技術的發展，中小金融機構利用云計算技術、數據同步技術與身份認證技術實現災難云接管以及基于災備服務云平臺與第三方機構的互聯互通，從而實現災備場景下的全業務接管的技術架構與方案。身份認證技術是網絡安全技術領域的一個熱門研究問題?；谠朴嬎愕纳矸菡J證方案可以很好的確保云災備服務系統的安全性。本文提出一種具有身份認證功能的云災備服務安全系統方案，保證云災備服務系統的安全性。

2 相關技術

2.1 云計算

云計算[1]是一種能夠向各種互聯網應用提供硬件服務、基礎架構服務、平臺服務、軟件服務、存儲服務的系統。給用戶提供可靠的、自定義的、最大化資源利用的服務，是一種嶄新的分布式計算模式。云計算包括三個層次的服務[2]：基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）以及軟件及服務（SaaS）。云計算還具有用戶/服務管理、訂閱和計費管理、監控和服務質量管理、配置和資產管理等功能[3]。

2.2 云災備

目前利用云存儲服務進行數據災備是一種廣泛使用的第三方數據災備服務模式。多種服務模式的云災備技術的出現使得災備用戶可以根據不同的災備數據選擇不同的災備服務模式。動態服務形式使云災備系統可以根據用戶需求的動態變化進行IT資源的調整，能同時為多個用戶提供云災備服務。

2.3 身份認證

身份認證指的是系統審查用戶身份的過程，查明用戶是否具有對某種資源的訪問和使用權限，它能夠通過標識和鑒別用戶的身份，來提供一種判明和確認通信雙方真實身份的機制，身份認證可以采用各種技術，來確認系統訪問的權限和身份，防止攻擊者假冒合法用戶獲取訪問權限，對系統資源進行非法訪問，使計算機系統的訪問控制策略能夠可靠地執行，從而保證合法用戶的利益及系統和數據的安全[4]。

3 云災備系統數據管理技術

在云災備系統中，為了整合來自不同類型的數據資源，本文采用一種有效方式整合不同的、分布式的數據資源，把整合后的數據資源變成一個標準化和可交換的通用數據格式，然后相關公開數據。描述不同的公開數據資源集，并在連接公開數據云上連接其他數據來源，有效解決云災備系統減災過程中的數據管理。

在不同的數據倉庫，需要連接其他相關資源來分享與交換數據。在災難數據管理中分享是至關重要的，可以有效管理災難事件。關聯數據集中于云災備系統所的數據，尋求其他相關信息進行互聯。使用災難管理系統，鏈接公開數據云為增強來源于不同組織或個人數據的使用潛力提供了橋梁。關聯數據瀏覽器通過資源描述框架（RDF）的鏈接，允許用戶瀏覽不同的數據資源。因此用戶可以發起一個數據源，在動態中通過潛在的連續的WEB數據組成RDF三元組。設計一個鏈接公開數據云模式，使用統一資源標示符命名所有的項目或事件到中。通過使用RDF鏈接，公開數據可以鏈接其它數據資源。從而可以對中小金融機構云災備系統中的數據進行及時有效的分享、交換、鏈接與管理。

4 云災備身份認證系統關鍵技術方案

中小金融機構云災備服務系統是面向中小金融機構提供災備服務的云平臺，需要建立統一的信任源及安全認證機制，對平臺用戶的身份進行有效管理，對訪問權限進行有效控制，對關鍵業務操作進行審計。

4.1災備云中身份認證系統構成

身份認證系統與中小金融機構災備云服務平臺的關系和操作流程，如圖1所示。

圖1 身份認證系統與災備云平臺的交互流程

這其中包括如下幾方面的業務流程：

數字證書簽發：通過規范的鑒證流程，為云災備服務平臺所涉及的個人和企業頒發數字證書，將員工、中小金融機構、用戶的虛擬身份和真實身份進行綁定，解決身份標識問題；

統一身份認證：通過身份認證系統，為云災備服務平臺提供統一的身份認證服務。當內部云災備運維人員及中小金融機構用戶訪問云災備服務平臺的業務系統時，首先要進行統一的身份認證，身份認證通過后，根據用戶權限，實現對業務系統的訪問；

關鍵數據加密：對云災備服務平臺的業務系統中的敏感信息進行加密傳輸，保證網絡環境中業務處理系統的機密性需求；

關鍵操作電子簽名：對云災備服務平臺的業務系統中的重要操作系統，如災備系統切換、數據同步、告警響應等進行電子簽名處理，保證不可抵賴性，使得云災備服務平臺的業務系統中的各種業務行為具備可追溯性。

4.2 身份認證系統的功能設計

身份認證系統主要由RA注冊中心、CA認證中心和KMC密鑰管理中心構成。同時，身份認證系統需要支持構建多級CA、RA，根據中小金融機構云災備服務平臺的運營和推廣，構建靈活的信任體系，如圖2所示。

圖2 身份認證系統的功能架構

4.3 與云災備平臺業務系統集成方案

身份認證系統與云災備平臺業務系統集成的實現包括三種類型：證書應用開發接口集成（API）、B/S架構系統的集成和C/S架構系統的集成。

數字證書開發接口（API）目標是通過軟件包的形式提供給業務系統的客戶端和Web應用，通過所提供C、JAVA和COM接口，實現數字證書應用的集成。

針對災備云服務平臺中B/S結構的業務系統，利用Web服務器對SSL（Secure Socket Layer，安全套接字協議）技術的支持，可以實現系統的身份認證和訪問控制安全需求。

針對災備云服務平臺中C/S結構的業務系統，實現雙向身份認證的原理是通過雙向認證的加密通道來實現。在實現雙向身份認證時，專用客戶端需要對證書進行處理，包括完成服務器證書的驗證，讓用戶選擇證書進行提交等。

5 結語

隨著云計算技術的發展，為我國中小金融機構災備服務體系提供了一種新的云災備服務平臺，本文結合云計算、云災備、身份認證的關鍵技術，提出一種云災備的數據管理與身份認證安全系統建設方案。鑒于當前云計算的發展現狀，將用戶信息及數據存儲在云中會有許多不安全因素；對用戶信息與數據進行分享、交換、管理和加密處理后再傳輸和存儲可以起到很好的保護作用。因此該方案還有待改進之處。

參考文獻：

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收稿日期：2015-08-13

數據云存儲方案范文第3篇

【關鍵詞】云存儲；訪問控制；性能優化

中圖分類號：TP39文獻標識碼A文章編號1006-0278（2015）12-151-01

存儲即服務的概念不斷深入人心，云存儲作為云計算概念的發展和延伸得到了快速的發展。云存儲是一種全新的存儲服務模式，有效地整合了大規模的存儲資源并把存儲以服務的形式提供給用戶。云存儲實現了合理的數據存儲和高效的數據管理，有效地減輕了用戶對數據存儲和管理的負擔，同時也降低了用戶的開銷。隨著云存儲服務和研究的不斷深入，政府部門和企業數據外包服務等應用成為云存儲應用的重要部分。

隨著云存儲技術的快速發展，數據安全問題得到了產業界和學術界的廣泛關注。絕大部分用戶希望在不損害數據原有安全性的前提下使用云存儲服務。針對云存儲中數據保護需求，研究者開始采用密文訪問控制機制來保護數據在存儲和共享過程中的安全。然而，在云存儲中采用密文訪問控制機制會較為明顯地增加用戶使用開銷，降低用戶訪問云存儲的效率。特別是當數據共享規模大、用戶屬性較少、訪問權限變更頻繁、數據訪問集中時，采用密文訪問控制機制會明顯增加用戶訪問云存儲的延時。如何有效應對密鑰分發復雜、權限撤銷開銷大、用戶資源受限等挑戰，降低采用密文訪問控制機制的額外開銷，是云存儲數據安全保護研究中亟待解決的關鍵問題。

一、密文訪問控制的基本應用場景

數據所有者主要負責數據加密和密文分發操作，數據一般采用對稱算法加密后托管到云端，然后通過安全信道或其他可靠手段將密鑰分發給授權的數據使用者。數據使用者從云存儲中取回數據后解密使用，采用不同密文訪問控制技術時的解密密鑰獲取過程不盡相同。云存儲服務提供商只需要提供相應的數據存儲能力，響應數據讀寫請求即可。系統管理員負責配置云存儲服務，完成密文訪問控制機制初始化，管理維護系統用戶的身份證書。

二、簡單個人用戶密文訪問控制實現方案

用戶將數據加密后存放到云存儲中，使用時取回數據并解密。簡單個人用戶很少需要共享數據，因此可以簡化密文訪問控制過程，降低用戶開銷，簡單個人用戶密文訪問控制實現方案的基本流程，如圖1所示。

三、總結

本文在深入分析云存儲中數據安全防護需求的基礎上，綜合現有密文訪問控制技術和新型密碼技術，提出了云存儲中密文訪問控制模型的數學描述，并分析了影響模型性能的主要因素。然后分別針對簡單個人用戶、社區個人用戶和企業用戶，給出了模型的多種不同實現方案。其中，基本密文訪問控制方案能夠為簡單個人用戶的數據云端存儲和共享過程提供簡潔、有效的保護?；诒镜氐脑拼鎯υL問效率優化技術。企業用戶使用云存儲時具有數據量大、共享頻繁、訪問相對集中等特征，如果簡單地采用密文訪問控制機制來保護數據存儲和共享安全，則會降低云存儲的訪問效率。基于本地的云存儲訪問效率優化技術，能夠在企業已有計算、存儲資源上部署本地，然后通過本地來代替員工完成密文訪問控制相關操作、并緩存頻繁訪問的數據，最終有效地降低采用密文訪問控制機制對企業用戶的影響。以上研究成果針對云存儲數據安全需求，在保證數據安全的前提下提升了密文訪問控制機制的效率，促進了密文訪問控制技術在云存儲數據安全保護中的進一步應用，具有一定的理論意義和實際應用價值。

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數據云存儲方案范文第4篇

技術創新、應用創新、服務創新、產業創新是對中興智慧城市解決方案優勢的全面詮釋。整體解決方案涵蓋管理、安全、園區、交通、醫療、教育、旅游、物流、環保等眾多領域，全方位助力城市應對城市化發展新挑戰、創建更加智慧的城市、打造高品質生活城市。目前，中興智慧城市解決方案的四大創新之處也已落地于具體的智慧城市建設中。

技術創新

在TD―LTE的建設項目中，北京市TD―LTE政務物聯數據專網開創了無線政務專網先河，也是中國第一張TD―LTE無線商用網絡。中興通訊目前已建成200多個基站，覆蓋四環以內區域，可滿足北京市各級政府及相關委辦局在城市安全運行和應急管理等領域的物聯網應用需求，同時還將承載北京市醫療衛生、交通運輸、市政市容、能源環境、公共安全等民生、應急、城市管理領域物聯網示范應用，并推動TD―LTE技術在專網上的應用推廣，從而帶動整個TD―LTE產業的發展。

應用創新

南京市公安局“3?20”道路圖像監控系統數據匯聚項目，政府要求在市局集中建設一套適應海量數據處理的高性能道路圖像監控數據云存儲平臺，該平臺將從現有的六個數據分中心獲取和匯聚道路監控數據，以便提供集中式的道路監控數據管理功能，為開展各種車輛監控數據應用提供海量數據存儲管理和計算服務能力。

服務創新

在智慧園區的建設方面，中興通訊為蘇州太倉市科教新城園區提供基于云計算和物聯網技術的綜合解決方案，為園區入駐企業提供云主機、云桌面、云存儲、融合通訊、協同辦公、商旅等云服務。該方案從根本上解決傳統園區的IT和CT基礎設施重復建設、信息服務薄弱、管理應用缺乏、內外交流障礙等問題，實現整個園區的智能化管理和服務，助力園區擴大品牌影響，增強招商引資競爭力，并實現向上海、江蘇乃至全國相關產業互補性建設輻射。

數據云存儲方案范文第5篇

日前，在由中國計算機報、中國計算機行業協會、中國信息化推進聯盟聯合主辦的“2013中國行業信息化獎項評選活動暨第五屆中國行業信息化頒獎盛典”上，賽凡信息科技以“橫向擴展云存儲C2100系列產品”榮獲“2013年度中國存儲行業信息化最佳產品獎”。

隨著大數據時代的到來，數字化企業管理和城市生活的不斷普及，云存儲技術已由追求高容量轉向容量與動態性兩者兼得的雙向需求，橫向拓展NAS集群架構的存儲產品成為這波大數據浪潮的寵兒。為應對智能管理的虛擬化云平臺、高性能的海量大數據集中處理、高度安全的數據保護，以及不可預期的數據激增趨勢等對高端存儲的挑戰，賽凡推出了三大主力產品，滿足從小規模到大規模的云計算應用（賽凡C1100云存儲、賽凡C2100云存儲、賽凡C4100云存儲），其中賽凡C2100系列產品憑借在不同行業的解決方案的大量應用和口碑，成為此次評選中的最佳存儲產品。

據了解，賽凡C2100系列產品在中小型虛擬化云平臺中的應用優勢尤為突出。首先為應對未來大數據面臨的存儲和訪問量暴漲趨勢，高性能、高并發的爆發力和高延展性是非常重要的應用基礎。賽凡獨特的對稱式分布存儲架構，應對超大訪問量讀寫有著驚人的能力，在不宕機的情況下，系統存儲容量和性能同比增長，單機性能800MB/秒持續寫入，集群性能接近于集群規模x 800MB/秒的速度持續寫入，最高可達8GB/秒和20萬IOPS讀寫性能。賽凡C2100所采用的松耦合透明橫向拓展集群NAS架構，可按需配置容量，從1～16的節點在線靈活調控，適應不同時期的存儲發展規劃，最大可達7PB以上的容量，為容量與動態性雙向高拓展性提供了堅實保障。

賽凡C2100系列產品在虛擬化應用的優勢還體現在智能文件管理系統的創新。專業簡單的數據管理設計讓系統管理者更輕松，30分鐘即可快速部署，單一入口系統管理支持多節點同時讀寫，是市場上真正意義的單一命名空間，徹底自動化的存儲池管理避免人為錯誤，無論多大的集群規模均便于使用。企業可最大限度減少數據中心的管理成本和業務中斷，同時減少為提升應用性能的投入。