淺析云盤(pán)技術(shù)及存儲(chǔ)原理

王偉

摘要：隨著現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，云盤(pán)的技術(shù)已經(jīng)滲透到很多人的工作中，本篇文章主要來(lái)探討云盤(pán)技術(shù)、云盤(pán)的儲(chǔ)存原理以及云盤(pán)存儲(chǔ)空間劃分原理。

關(guān)鍵詞：云盤(pán)；存儲(chǔ)容量；MD5；算法

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）10-0218-01

現(xiàn)代的教育手段越來(lái)越先進(jìn)，云盤(pán)的技術(shù)已經(jīng)滲透到我的教學(xué)模式中，突然發(fā)現(xiàn)，我只是一個(gè)普通用戶，云盤(pán)空間竟然達(dá)到了37.4TB（如圖1所示）。

截止2014年1月，官方統(tǒng)計(jì)此類云盤(pán)的用戶數(shù)量就達(dá)到1.6億，平均每人分配30TB的空間，所有的存儲(chǔ)空間將為48億TB的容量，這就是一個(gè)天文數(shù)字。

實(shí)際上，云盤(pán)是否真的給了用戶這么大的空間呢？我覺(jué)得空間存儲(chǔ)問(wèn)題上存在著一定的貓膩。

1）假如一個(gè)服務(wù)器有100T的存儲(chǔ)空間，每個(gè)用戶許諾分配10G的存儲(chǔ)空間，可以分配10000個(gè)人使用，但是實(shí)際上并不是每個(gè)人都可以用完這10G的存儲(chǔ)空間，有些人只用了不到1G，所以云盤(pán)供應(yīng)商可以將存儲(chǔ)空間分配給100000個(gè)人使用，每人只分配1G，這樣就可以多分配10倍或者更多倍的用戶使用。

2）如果有人使用超過(guò)1G空間怎么辦呢，很簡(jiǎn)單，云盤(pán)供應(yīng)商就可以只分配99000個(gè)用戶使用，1人1G的存儲(chǔ)空間，剩下的1000G空間作為應(yīng)急存儲(chǔ)空間，可以同時(shí)保證超過(guò)一百人使用到10G存儲(chǔ)空間。

3）如果每個(gè)服務(wù)器都預(yù)留出1000G的空間，如果有超過(guò)10000個(gè)服務(wù)器，也將浪費(fèi)10000T的存儲(chǔ)空間，實(shí)際上并不是這樣，可以利用現(xiàn)在的磁盤(pán)陣列技術(shù)，讓服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)空間共享（也就是現(xiàn)在的集群存儲(chǔ)技術(shù)）；雖然我的云盤(pán)存儲(chǔ)空間為37.4TB，我經(jīng)常使用云盤(pán)，實(shí)際上我才用了58.1GB（見(jiàn)圖一），使用率僅為0.1%；而更多的人可能只用了10G左右，這樣推算，存儲(chǔ)空間只需要160萬(wàn)TB的容量，空間分配只需要之前數(shù)量的1/3000。云盤(pán)供應(yīng)商就可以隨意給你使用空間的數(shù)值，那個(gè)數(shù)字只是一個(gè)數(shù)字（虛數(shù)值），你實(shí)際使用的空間是多少，服務(wù)器會(huì)給你畫(huà)出相應(yīng)的使用空間，其余的大部分未使用的空間，都是大家（1.6億）的共享空間。

4）如果到了后期，大多數(shù)的用戶都將利用云存儲(chǔ)提供的存儲(chǔ)空間，都將分配給自己的空間使用完全，以上的方法就不可用了，云盤(pán)供應(yīng)商就采取了另一個(gè)新技術(shù)——數(shù)據(jù)存儲(chǔ)索引。很多網(wǎng)絡(luò)上的文件，特別是大型文件，比如電影、游戲，基本上是重復(fù)使用的，張三上傳了電影《霍比特人3》，李四也在云盤(pán)上上傳了《霍比特人3》，還有很多人也同時(shí)上傳了《霍比特人3》。本文件占用空間5G，10000個(gè)人上傳，就占用了50TB的空間，其實(shí)這些文件都是相同的。云盤(pán)供應(yīng)商利用了這一特點(diǎn)，就做了一個(gè)文件索引，直接鏈接到某一服務(wù)器的文件上即可，類似于WINDOWS操作系統(tǒng)中的快捷方式，這樣就可以節(jié)省了49995GB的空間。

5）有的用戶喜歡更改一下文件名稱，同樣還是一部電影

《霍比特人3》，張三文件名叫《指環(huán)王續(xù)集》，李四文件名叫《3D大電影》等等，怎么辦？云盤(pán)供應(yīng)商就采取了另一個(gè)新技術(shù)—MD5校檢。MD5 是Message Digest Algorithm的第五個(gè)版本，由麻省理工學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和RSA數(shù)據(jù)安全有限公司發(fā)明，MD5的作用是對(duì)一段字節(jié)串產(chǎn)生指紋，可以防止被“篡改”。這個(gè)碼有128位那么長(zhǎng)，包括了26個(gè)英文字母和10個(gè)數(shù)字的任意組合，遇到重復(fù)的概率為36128分之一，大約為1.61 * 10 199分之一，通常被認(rèn)為是唯一的。對(duì)MD5算法簡(jiǎn)要的敘述為：以512位來(lái)分組處理信息，且每一個(gè)組又被分為16個(gè)32位的子分組，經(jīng)過(guò)處理后，算法輸出是四個(gè)32位的分組組成，將這四個(gè)32位的分組級(jí)聯(lián)后才會(huì)生成一個(gè)128位的散列值。

算法流程如圖2所示。

所以無(wú)論文件名是否相同，只要MD5返回值相同，就可以斷定是相同文件，就可以采取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)索引的辦法，而且，云盤(pán)供應(yīng)商還為此提出了一個(gè)新的技術(shù)——秒傳！

想必大家看過(guò)這些，就了解了云盤(pán)的存儲(chǔ)空間使用原理和云盤(pán)供應(yīng)商為什么敢給你分配那么多存儲(chǔ)空間了吧。

參考文獻(xiàn)：

[1] 百度百科[EB/OL].http：//baike.baidu.com/ .

[2] How To Find Weak Input Differences For MD5 Collision Attacks International Association for Cryptologic Research 2009年 [引用日期2012-10-28][Z].

[3] 韓同欣，丁建元. 基于云盤(pán)技術(shù)的文檔數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].中國(guó)科技信息， 2014（21）.

[4] 邵珠光. 社區(qū)電子病歷關(guān)鍵加密技術(shù)的研究[D]. 天津：天津醫(yī)科大學(xué)，2012.