對云存儲相關熱點技術研究探討

摘要：因為海量存儲系統(tǒng)的出現(xiàn)和分布式文件系統(tǒng)、并行文件系統(tǒng)的發(fā)展，以云計算技術做為前提，并且具有可擴展性、成本低等特點的云存儲系統(tǒng)，在未來儲存方式上起著主要作用。本文主要敘述云存儲相關技術以及如何實現(xiàn)、包括云存儲的應用情況。

關鍵詞：云存儲；研究；機構模型

中圖分類號：G521 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 21-0000-02

1 云計算及云存儲的概念

1.1 云計算。因為多種處理方式和計算機在網(wǎng)絡方面的應用發(fā)展，巨大的計算處理程序被應用網(wǎng)絡自動分拆成很多個較小的子程序，再通過系統(tǒng)，而這個系統(tǒng)由很多服務器組成的，經(jīng)計算分析之后將最終結(jié)果回饋給使用者的一個過程，叫做云計算。而把計算任務分布給大量計算機構成的資源池上， 讓各種應用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取存儲空間、軟件服務以及計算力，這是一種新型的商業(yè)計算模型，也就是云計算機。

1.2 云存儲。利用集群應用、網(wǎng)格技術或分布式文件系統(tǒng)等， 同時應用軟件把網(wǎng)絡中大量各種不同類型的存儲設備集合起來有機的合理的進行工作，并且一起對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務訪問功能的一個系統(tǒng)，叫云存儲。（1）云存儲系統(tǒng)的結(jié)構模型。網(wǎng)絡設備、服務器、接入網(wǎng)、客戶端程序、公用訪問接口、存儲設備和應用軟件等組成的復雜系統(tǒng)叫做云儲存。存儲設備作為其核心，而應用軟件是用來對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務訪問服務的。云存儲系統(tǒng)的結(jié)構模型包括：①存儲層。②基礎管理層。③應用接口層。④訪問層。（2）云存儲的架構。云存儲其實是一種構架，在添加標準硬件和共享標準網(wǎng)絡訪問的基礎上，就比較容易擴展云性能和容量，具體通過硬件、軟件、服務來進行構架，并且運用松弛耦合非對稱架構， 集中元數(shù)據(jù)和控制操作。松弛耦合非對稱（LCA）架構是運用一個數(shù)據(jù)路徑之外的中央元數(shù)據(jù)控制服務器，運用多種向外擴展的方式，從而帶來了更大的擴展層次：①儲節(jié)點不再確認網(wǎng)絡信息而是直接提供讀寫服務作為重點。②節(jié)點為了用虛擬化實例或硬件性能調(diào)整云存儲，而采用各種硬件 CPU 和存儲配置。③能節(jié)約成本的方法是，用戶計算機互聯(lián)可以用節(jié)點之間共享的大量狀態(tài)開銷來頂替。④匹配和異構硬件混合，不但能夠擴大存儲還能保證數(shù)據(jù)的永久可用性。（3）云存儲的分類。私有云/內(nèi)部云存儲、公共云存儲和混合云存儲是云存儲從使用范圍和存放位置上的分類。

2 云存儲的實現(xiàn)

GFS（Google File System）系統(tǒng)架構如圖所示

GFS 系統(tǒng)架構

GFS系統(tǒng)架構包括一個主服務器和大量塊服務器，所有元數(shù)據(jù)存放在主服務器中，塊服務器擁有一個唯一而不變的64位塊句柄，方便標識，而且以塊作為Linux 文件保存于硬盤上，并將塊句柄作為讀寫塊數(shù)據(jù)的依據(jù)。

3 云存儲相關的技術

3.1 寬帶網(wǎng)絡的發(fā)展。ADSL、DDN 等寬帶通過與設備的連接來傳輸數(shù)據(jù)，把云服務提供給使用者。

3.2 Web 2.0技術。分享是它的核心，PC、多媒體設備、手機等作為共享的設備，把數(shù)據(jù)、圖片、視頻音頻、文檔等資料提供給使用者。

3.3 自動分層系統(tǒng)。ATS能把不同存儲層的數(shù)據(jù)進行遷移，比如動態(tài)的數(shù)據(jù)就遷移到靠上的存儲層，最后保存在固態(tài)盤中。

3.4 應用存儲的發(fā)展應用存儲不僅有數(shù)據(jù)存儲、應用軟件還能把云存儲服務器的數(shù)量減少，同時也能減少因為服務器造成單點故障、數(shù)據(jù)傳輸和性能瓶頸這些過程，從而確保系統(tǒng)的高效率和穩(wěn)定性。

4 云存儲優(yōu)點及面臨的問題

4.1 云存儲優(yōu)點①擴展性。根據(jù)需要空間的大小，對存儲空間能進行擴展。②可靠性。云存儲雖然依靠云服務機對原始數(shù)據(jù)進行存儲，但是因為它是在線備份數(shù)據(jù)驅(qū)動器，所以能確保數(shù)據(jù)的準確和安全。③低成本。虛擬服務器價格便宜，但存儲性價比卻較高。

4.2 云存儲的安全。安全問題是云存儲的最突出的問題，多數(shù)虛擬共享物理 LUN，CPU 和內(nèi)存的時候，必須保證數(shù)據(jù)的安全性。

①云數(shù)據(jù)存儲位置的問題。用戶對于實際數(shù)據(jù)的位置并不知道，所以會擔心，一旦想訪問敏感數(shù)據(jù)，在云存儲出現(xiàn)異常的情況下，極有可能沒有訪問權限。②數(shù)據(jù)隔離問題。因為大量的客戶數(shù)據(jù)被云存儲存儲了，保證有權限訪問的用戶才能訪問私有數(shù)據(jù)。③保護及恢復數(shù)據(jù)的問題。通過多種手段和方式全面保證主數(shù)據(jù)保和次數(shù)據(jù)的絕對安全，一旦受到損壞或者誤刪，能及時整體的準確的得到恢復。

5 云存儲應用

5.1 個人級云存儲應用。①網(wǎng)絡磁盤，是一種在線存儲的服務，用戶要上傳和下載文件可通過 Web的訪問方式來進行，從而使得個人的重要數(shù)據(jù)得以存儲和備份。②文檔在線編輯，比如：Google Docs用戶，直接打開 Google Docs 網(wǎng)頁就可以對文檔進行傳送、共享和版權管理，而不需要安裝 Office 軟件。③在線網(wǎng)絡游戲，云存儲系統(tǒng)和云計算結(jié)合組成一個高性能的游戲服務器群，使得玩家不需要安裝游戲客戶端，而使用起來跟一臺服務器一樣方便，但卻大大提高了性能。

5.2 企業(yè)級云存儲的應用。①企業(yè)空間租賃服務，企事業(yè)單位可以租賃服務，因為可以利用大容量云、高性能存儲系統(tǒng)、數(shù)據(jù)業(yè)務運營商以及數(shù)據(jù)中心來提高本企業(yè)對業(yè)務數(shù)據(jù)存儲和管理服務。②企業(yè)級遠程數(shù)據(jù)備份和容災，企業(yè)可以利用大容量云、高性能存儲系統(tǒng)、數(shù)據(jù)業(yè)務運營商、遠程數(shù)據(jù)備份軟件和數(shù)據(jù)中心來實現(xiàn)空間租賃和備份業(yè)務服務并擁有自己的遠程序備份和容災系統(tǒng)。③視頻監(jiān)控系統(tǒng)，把接入網(wǎng)與云存儲系統(tǒng)結(jié)合起來，視頻圖像實時保存在云存儲中，并能隨時管理和調(diào)用，這就需要有一個遍布全國的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以通過遠程對視頻監(jiān)控和回放，而用戶也能用手機、電視墻或PC來看圖像信號和實時圖像。

6 結(jié)論

具有低廉的成本、容易擴展的性能、較高的可用性、強大的可靠性等優(yōu)點的云存儲服務逐漸取代了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲方式，不過，便攜性、安全性和訪問權限等仍然是云存儲的重點發(fā)展方向。只有在保證數(shù)據(jù)及時、準確、可靠等基礎上，而且也保證數(shù)據(jù)的安全性和便捷性，尤其是對訪問權限要有相關程序，以保證私人數(shù)據(jù)絕對安全，才能使云存儲服務成為主流存儲方式。

參考文獻：

[1]王勝川.基于云計算的存儲技術研究[J].石油工業(yè)計算機應用，2011（02）.

[2]李婷，李曉龍.云計算的資源管理方法研究[J].電腦與電信，2010（01）.