淺議異構(gòu)終端在云存儲下的實現(xiàn)及應(yīng)用

張瑞虹

摘要：隨著云計算技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，異構(gòu)終端于云存儲下在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用越來越普遍。文章綜合各個方面的研究，對此做深入細(xì)致的闡述，引導(dǎo)公眾對這一新的技術(shù)做較為全面的了解。

關(guān)鍵詞：云存儲；異構(gòu)終端；云計算；接入選擇

中圖分類號：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2012）22-0036-031云存儲的發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)特點

1.1云存儲概念

云計算意味著計算能力也可作為一種商品通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行流通，作為從云計算概念衍生和發(fā)展出來的一種新的技術(shù)或服務(wù)，云存儲也正在成為IT領(lǐng)域新的發(fā)展潮流，這就對存儲容量、存儲訪問性能和存儲訪問成本等技術(shù)指標(biāo)提出了更高的要求[1]。云存儲是指集群應(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)中各類存儲設(shè)備，通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個系統(tǒng)。

1.2云存儲發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)有關(guān)研究表明，近幾年全球信息總量將從161EB增加到988EB(1EB=1024PB)，增加了6倍以上。目前市場新推出的磁盤陣列中，大都采用了硬盤容量達(dá)到1TB或2TB的1〃SATAI/II硬盤，ADS系列12盤位ADS-FS1204/2磁盤陣列光纖磁盤陣列，在3U高的空間最大容量達(dá)到24TB，而存儲密度最高的磁盤陣列可以在4U空間內(nèi)提供高達(dá)42TB的存儲容量，并且速度更快、更安全穩(wěn)定，支持在線擴(kuò)容，這些高度創(chuàng)新的設(shè)計大大促進(jìn)了云存儲技術(shù)的發(fā)展。

1.3云存儲特點

云存儲對于設(shè)備本身是一種存儲技術(shù)，而對于使用者是一種服務(wù)模式。具體來說，云存儲對使用者不能具體指一種設(shè)備，而是由許多個硬件設(shè)備構(gòu)成的單一或多個集合體；使用者使用云存儲，并不是使用某一個具體的存儲設(shè)備，而是使用整個云存儲系統(tǒng)帶來的一種便捷高效的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)[2]?；凇胺?wù)”理念的存儲就是客戶根據(jù)其實際的存儲需要，以市場化的模式使用存儲，如同日常生活中的水電暖氣一樣，用戶不必購買實際的存儲設(shè)備，不必了解存儲硬件放在什么地方，就可以隨時隨地使用其購買的存儲。這種類似自然界的“云”的存儲系統(tǒng)具有許多接口，以方便用戶使用和管理，其核心是應(yīng)用軟件與存儲設(shè)備相結(jié)合，通過應(yīng)用軟件來實現(xiàn)存儲設(shè)備向存儲服務(wù)的轉(zhuǎn)變，進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的存儲和管理。從技術(shù)角度來看，云存儲是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的大一統(tǒng)式的存儲系統(tǒng)，由廣泛分布在不同地區(qū)的各種不同類型的存儲設(shè)備構(gòu)成，由專門的存儲服務(wù)供應(yīng)商（SSP）管理，對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能[3]。從服務(wù)模式的角度來看，云存儲是傳統(tǒng)的各自為政的硬件存儲向以服務(wù)存儲模式轉(zhuǎn)變的開始，這種模式使得人們更加快速、低成本的使用存儲，而且實現(xiàn)了“按需存儲”，從而節(jié)約了資源，使得存儲更加符合經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的要求。

2異構(gòu)終端在云端的設(shè)備架構(gòu)要求

云計算機(jī)目前以共有、私有兩種模式在發(fā)展，而無論是共有還是私有，對服務(wù)系統(tǒng)都應(yīng)該有相應(yīng)的了解，并要對系統(tǒng)架構(gòu)有一定的理念上的認(rèn)識，還應(yīng)該能夠熟練、靈活地將資源分配給每一個終端。以甘肅省超級計算中心高性能計算集群系統(tǒng)為例，該集群系統(tǒng)峰值為41Tflops，主要計算節(jié)點采用曙光CB-85F刀片服務(wù)器，四路四核共16個CPU處理單元，主頻1.9GHz。高速計算網(wǎng)格采用Infiniband標(biāo)準(zhǔn)搭建，內(nèi)部局域網(wǎng)帶寬20GB，內(nèi)存總?cè)萘?.5TB，磁盤為總?cè)萘?5TB的SAN存儲。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，為了滿足不同網(wǎng)段用戶的需求，中心開通了100兆電信網(wǎng)、教育網(wǎng)IPv6&IPv4專線和科技網(wǎng)三條網(wǎng)絡(luò)。云存儲運(yùn)營單位不同，云存儲提供的訪問類型和訪問手段也不同。例如，甘肅省超級計算中心除上述曙光5000集群系統(tǒng)外，還配備了一套獨立的TC4000L系統(tǒng)，系統(tǒng)峰值12288flops，由曙光機(jī)架式計算節(jié)點60臺和8路SMP計算節(jié)點3臺構(gòu)成，IPC網(wǎng)絡(luò)采用Infiniband網(wǎng)卡，內(nèi)存總?cè)萘?60GB，共享磁盤總?cè)萘?.5TB，主要應(yīng)用于內(nèi)存吞吐量較大、并行度相對較低的計算任務(wù)。如甘肅省超級計算中心擁有的GPU節(jié)點，核心圖形處理器包括NVIDIA和AMD兩種類型，是一種新的提升高性能計算能效的方式，具有很多的應(yīng)用潛力。

3異構(gòu)終端在云端的接入選擇

具有強(qiáng)大處理能力的各種計算機(jī)設(shè)備，包括移動使用和固定使用的筆記本、平板電腦、手機(jī)、POS機(jī)甚至包括車載電腦，都構(gòu)成了豐富多彩的終端世界。與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，云存儲不僅是一個硬件設(shè)備，還是一個復(fù)雜而又清新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、處理系統(tǒng)，這個系統(tǒng)中的各個部分以存儲設(shè)備為核心，通過既定程序來對需求方提供業(yè)務(wù)訪問和記憶服務(wù)。在異構(gòu)終端的設(shè)計中，接入選擇功能可以利用中間件技術(shù)實現(xiàn)。接入選擇采用分布式中間件架構(gòu)，從硬件層面自動適應(yīng)用戶應(yīng)用業(yè)務(wù)流，自動協(xié)調(diào)管理[4]。在接入選擇功能實現(xiàn)中，網(wǎng)絡(luò)接口卡感知不同可用接入網(wǎng)絡(luò)的條件參數(shù)，通過操作系統(tǒng)傳送到接入發(fā)現(xiàn)模塊中，作為接入選擇模塊的輸入。按照既定的接入選擇策略，接入選擇優(yōu)化機(jī)制折中判決參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)條件和用戶應(yīng)用需求，選擇最優(yōu)的接入目標(biāo)。接入選擇判決結(jié)果被送到操作系統(tǒng)中，控制不同的接入網(wǎng)絡(luò)，分配業(yè)務(wù)流到不同的接口或具體執(zhí)行業(yè)務(wù)流在不同接口之間無縫切換過程。目前，各種終端在云存儲領(lǐng)域主要是下面幾種應(yīng)用：第一種是網(wǎng)絡(luò)磁盤提供的在線存儲服務(wù)，用戶可通過Web訪問方式來傳輸文件，將個人的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上存儲和備份。服務(wù)商為用戶提供的網(wǎng)絡(luò)磁盤的容量空間取決于服務(wù)策略，通俗地講，用戶向服務(wù)商支付費用的多少決定了服務(wù)的層次；第二種是在線文檔編輯，用戶不必在個人的終端上安裝常用的應(yīng)用軟件，只需要打開提供云存儲服務(wù)的網(wǎng)頁；第三種是按照云的模型來構(gòu)建一個龐大而超能的游戲服務(wù)器群，這個游戲系統(tǒng)對于玩家來講，就是一臺服務(wù)器，大家在一起進(jìn)行競爭。這種接入模式可以代替現(xiàn)有的多框架服務(wù)器，讓所有游戲愛好者都能集中在一個游戲服務(wù)器組的管理之下，最大限度地提升游戲服務(wù)器的性能，實現(xiàn)更多的功能，發(fā)揮更大的功效。

4異構(gòu)終端在云存儲系統(tǒng)中實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

云存儲系統(tǒng)是一個多應(yīng)用、多設(shè)備、多服務(wù)協(xié)力合作的統(tǒng)一的整體，各種異構(gòu)終端在云存儲的實現(xiàn)，也要以多種技術(shù)的成熟發(fā)展為基礎(chǔ)，概括來講，主要包括要有足夠帶寬的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、以分享為核心的Web2.0技術(shù)的支撐以及提供各種面向客戶的應(yīng)用存儲的具有數(shù)據(jù)存儲功能的軟件存儲技術(shù)。當(dāng)然，云存儲系統(tǒng)作為一個協(xié)同工作的集合體，它需要通過分布式文件系統(tǒng)，集群技術(shù)和網(wǎng)格計算等技術(shù)，實現(xiàn)多個存儲設(shè)備之間的協(xié)同工作，使多個存儲設(shè)備可以對外提供同一種服務(wù)，并提供更大更強(qiáng)更好地數(shù)據(jù)訪問性能。另一個關(guān)鍵技術(shù)就是存儲虛擬化技術(shù)，對于客戶來講，虛擬化的存儲資源就像各個看起來互不相干，但實際相連相通的湖泊和海洋一樣，不同廠家、不同型號甚至于不同類型的多臺設(shè)備，通過邏輯映像與物理存儲分開，由系統(tǒng)管理員管理，而用戶不會看到具體的存儲設(shè)備，也不必關(guān)心自己的數(shù)據(jù)經(jīng)過哪一條路徑通往哪一個具體的存儲設(shè)備，只需按照自己的要求達(dá)到服務(wù)的目的即可。另外，一定的數(shù)據(jù)加密技術(shù)也是保證用戶及系統(tǒng)安全的必要屏障[5]。

在實際應(yīng)用中，各種智能終端技術(shù)越來越成熟，多核心高頻處理器的應(yīng)用越來越廣泛，功能更加豐富，信息安全度更高，隨著網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的更加完善，尤其是三網(wǎng)融合的推進(jìn)，各種異構(gòu)終端在云存儲下的應(yīng)用也會更多。

5結(jié)語

以上是筆者在工作實踐中，結(jié)合一些云計算和云存儲的技術(shù)知識在日常生活中的實際應(yīng)用情況，做出的淺顯分析，在此沒有對企業(yè)級的各種云存儲應(yīng)用做過多的分析，其實云存儲技術(shù)領(lǐng)域，取得明顯社會經(jīng)濟(jì)效益的是企業(yè)級，如建立高性能計算的專有云存儲服務(wù)，將用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存放在向企事業(yè)單位提供的空間租賃中，向使用高性能計算服務(wù)的客戶提供PB級網(wǎng)絡(luò)磁盤空間，通過云存儲軟件實現(xiàn)高性能計算任務(wù)的本地上傳和海量計算數(shù)據(jù)的本地高速下載。

參考文獻(xiàn)

[1]http://wenku.baidu.com/view/73fceee981c758f5f61f6728.html．云計算簡介．

[2]http://wenku.baidu.com/view/b266c9669b6648d7c1c746bd.html．

[3]張龍立．云存儲技術(shù)探討[J]．電信科學(xué)，2010，（S1）：71-74．

[4]李軍．異構(gòu)多模終端的接入選擇功能架構(gòu)[J]．中興通訊技術(shù)，2008，（3）：48-51．

[5]陳勇，蔣澤軍．異構(gòu)數(shù)據(jù)庫集成中間件的設(shè)計[J]．科學(xué)技術(shù)與工程，2007， 7（8）： 1755-1758．