云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)

蔣毅

摘 要 當(dāng)今社會已經(jīng)步入了信息化的時代，信息技術(shù)正在蓬勃發(fā)展中。計算機(jī)也同樣被運用在每一個領(lǐng)域，這極大的促進(jìn)了信息技術(shù)的進(jìn)步，不可避免的也會帶來更大的挑戰(zhàn)，本文通過對分布存儲這一技術(shù)是如何產(chǎn)生以及該項技術(shù)的結(jié)構(gòu)為突破口來進(jìn)行分析這一技術(shù)中仍需我們完善的方面，以及在以后的發(fā)展前景和方向。

關(guān)鍵詞 云計算；分布存儲；技術(shù)；分析

中圖分類號 TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）164-0082-02

在21世紀(jì)這個科技高速發(fā)展的背景下，各樣的新型技術(shù)如雨后春筍般應(yīng)時而生，云計算這項技術(shù)就是最突出的代表，該技術(shù)的出現(xiàn)和運用在很大范圍里的作用是很顯而易見的，遺憾的是這一技術(shù)在實際運用與推行中還有很多的阻力，所以研究云計算環(huán)境下分布存儲關(guān)鍵技術(shù)便成為了處理這一難題的重要憑據(jù)。

1 分布存儲技術(shù)的產(chǎn)生

現(xiàn)如今的社會是一個網(wǎng)絡(luò)時代，計算機(jī)已成為人們生活、工作、學(xué)習(xí)所必不可少的工具，自然數(shù)據(jù)量就會大量增加。單獨將如此大規(guī)模增加的數(shù)據(jù)存于計算機(jī)上，是沒有辦法跟上如今社會快速發(fā)展的步伐的。那么云計算這一從根本上解決數(shù)據(jù)存儲問題的技術(shù)便應(yīng)運而生。它不僅符合信息技術(shù)的快速發(fā)展還滿足了一定的社會需求。對于數(shù)據(jù)是以什么樣的方式在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行存儲，這是非常重要的。因為分布存儲這一技術(shù)是用戶根據(jù)自身實際的需求量在存儲系統(tǒng)中分析，從而選擇租或買網(wǎng)上的存儲空間來實現(xiàn)自己的存儲需要[1]。由于云計算環(huán)境的差別，數(shù)據(jù)中心的差別，大規(guī)模的數(shù)據(jù)便會存儲在各自對應(yīng)的數(shù)據(jù)中心，在經(jīng)過了數(shù)據(jù)中心的編排后，通過特定的端口傳輸給用戶，用戶自己在根據(jù)特定的端口將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)中心。作為最新的計算模式，同時實現(xiàn)了用戶間的資源共享，當(dāng)然云計算自然要以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基底的。

2 分布存儲技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 容錯性

RAID技術(shù)進(jìn)行容錯性升級，在此基礎(chǔ)上需要通過高性能服務(wù)器才能得以實現(xiàn)，這就造成生產(chǎn)成本大幅度提升。云計算環(huán)境下，數(shù)據(jù)存儲失效問題比較常見，所造成的經(jīng)濟(jì)損失也是不可估量的，因此需要借助一定措施對分布存儲的容錯性問題進(jìn)行解決。

2.2 可擴(kuò)展性

設(shè)計冗余磁盤預(yù)留是提升可擴(kuò)展性性能的常規(guī)手段，云計算環(huán)境下，數(shù)據(jù)升級至EB級別，常規(guī)手段磁盤預(yù)留方式已無法滿足要求。所以需要升級數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)，以此才能促使可擴(kuò)展性性能的提升。

2.3 成本控制

傳統(tǒng)方法可以對小規(guī)模節(jié)點數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，這一過程無特殊的能耗要求，想通過傳統(tǒng)方法促使分布存儲成本升級是不可行的。云計算環(huán)境下需要對數(shù)據(jù)存儲量和節(jié)點進(jìn)行升級，也就容易追加成本，散熱與制冷方面同樣需要耗能，因而控制成本成為需要解決的重要問題。

3 分布儲存技術(shù)的構(gòu)成

作為云計算技術(shù)中樞的數(shù)據(jù)中心，也是云計算技術(shù)的焦點。云計算技術(shù)有硬件、軟件2部分，云計算的應(yīng)用面很廣，軟件與硬件的區(qū)別顯著，硬件為基礎(chǔ)類設(shè)施，軟件為程序[2]。計算機(jī)的設(shè)備和支撐系統(tǒng)是硬件的重點，對數(shù)據(jù)效率以及儲存結(jié)果產(chǎn)生影響的要素是數(shù)據(jù)中心的節(jié)點結(jié)構(gòu)。所以，就依照轉(zhuǎn)發(fā)功能和節(jié)點的不同來分類，分布儲存技術(shù)的構(gòu)成分3類。

3.1 中樞結(jié)構(gòu)服務(wù)器

以服務(wù)器為中樞就是將很多網(wǎng)卡分裝在不一樣的服務(wù)器中，經(jīng)網(wǎng)線逐個連接。該結(jié)構(gòu)里，服務(wù)器不光要處理數(shù)及和儲存還擔(dān)負(fù)著對數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的任務(wù)。它有著非常顯著的優(yōu)勢，這種結(jié)構(gòu)以服務(wù)器作為中樞使用線路進(jìn)行連接在構(gòu)成上都比較方便，也讓網(wǎng)絡(luò)連接效果有更顯著的提升，實用性增強(qiáng)工作效率自然就高[3]。當(dāng)然存在顯著的優(yōu)勢就會相應(yīng)的存在缺陷，鏈路冗雜，資源占用大，負(fù)載壓力加大等自然就會使計算效率大幅度的下降，那么必然會增加成本損耗性能。

3.2 結(jié)合2個單一結(jié)構(gòu)

結(jié)合2個單一結(jié)構(gòu)，服務(wù)器與交換機(jī)。結(jié)合這兩者的優(yōu)勢互補(bǔ)，不但對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化還能夠減少成本。提升了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的活力。這二者的結(jié)合結(jié)構(gòu)可以將服務(wù)器與交換機(jī)的優(yōu)勢表現(xiàn)的更突出，同時也能在保證同等性能的前提下降低我們的成本，可謂一舉兩得。

3.3 將交換機(jī)作為中心的結(jié)構(gòu)

在過去的數(shù)據(jù)儲存里被大泛圍使用的是交換機(jī)，因此絕大多數(shù)用戶在云計算技術(shù)還未被使用前都在使用以交換機(jī)作為媒介將網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)存儲中心進(jìn)行連接的方式。將交換機(jī)作為中心結(jié)構(gòu)的技術(shù)，分為了3個部分，這樣的結(jié)構(gòu)操作起來更加簡單便捷，性能更強(qiáng)，但其本身也存在一些瑕疵，存儲空間有限，技術(shù)落后，這也意味著它同時擁有很大的上升空間，我們可以強(qiáng)化操作自由度，提升儲存效率等。

4 研究云計算環(huán)境下分布存儲技術(shù)

4.1 容錯性

現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，也讓人們更加注重云計算在當(dāng)前環(huán)境下的分布存儲技術(shù)。容錯技數(shù)的意思是在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生錯誤的情況下依然能夠保護(hù)用戶的數(shù)據(jù)不會出現(xiàn)錯誤所提供的技術(shù)。優(yōu)化數(shù)據(jù)容錯技術(shù)能夠更好的增加系統(tǒng)的可靠性，使得應(yīng)用性達(dá)到更高的水平，這對于數(shù)據(jù)的訪問率有著重大的意義[4]。數(shù)據(jù)容錯技術(shù)主要對糾、刪碼技術(shù)，復(fù)制容錯技術(shù)展開分析。

糾、刪碼技術(shù)是對于大量的數(shù)據(jù)目標(biāo)進(jìn)行的一種編碼，它可以通過使用刪除數(shù)據(jù)的辦法來進(jìn)行新對象的查找，這樣可以完全復(fù)制并且使存儲量大大減低。

復(fù)制容錯技術(shù)在一個數(shù)據(jù)對象里制造出許多相同的模塊，將這些相同模塊分別放置在各個不同的節(jié)點之上，即使別的數(shù)據(jù)模塊失去效用以后用戶仍然可以在別的節(jié)點中取得相同數(shù)據(jù)。

4.2 可擴(kuò)展性

目前，數(shù)據(jù)中心的存儲量已經(jīng)升級。因此，云計算技術(shù)也應(yīng)該緊跟發(fā)展的步伐，將數(shù)據(jù)中心的存儲量進(jìn)行相應(yīng)的提升，通過更新技術(shù)來達(dá)到快速提升的需要。對于數(shù)據(jù)存儲技術(shù)環(huán)境的日益發(fā)展，只有強(qiáng)化數(shù)據(jù)中心在需求上的提升才會對完成云計算環(huán)境的系統(tǒng)性擴(kuò)展起到有利的作用。用戶在利用數(shù)據(jù)中心完成數(shù)據(jù)存儲的過程里要將規(guī)模性提升變?yōu)楝F(xiàn)實，那么存儲能力及結(jié)構(gòu)也要提升。這樣一來，就要求我們對硬件的可擴(kuò)展性做進(jìn)一步的改進(jìn)。因為這樣才能真正滿足用戶對于存儲需要。

4.3 節(jié)能技術(shù)

數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示[5]，運行過程中，儲存系統(tǒng)的耗能約占總量的45%左右。所以，研究節(jié)能的過程中，對儲存系統(tǒng)的耗能情況進(jìn)行深入研究，不僅可以從這一途徑降低成本，還能為生態(tài)環(huán)境的維護(hù)提供現(xiàn)實意義。目前，節(jié)能技術(shù)可以囊括為如下2個方面：1）軟件方面的節(jié)能技術(shù)，在確保不降低系統(tǒng)正常運行性能的前提下，促使存儲數(shù)據(jù)系統(tǒng)的耗能降至最低是軟件節(jié)能技術(shù)所追求的目標(biāo)。其主要對節(jié)點和數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，而節(jié)點管理是分析云計算環(huán)境下存儲節(jié)點的分布情況，當(dāng)進(jìn)入關(guān)閉或低能耗狀態(tài)時可以達(dá)到降低能耗的效果，數(shù)據(jù)管理則是對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理從而實現(xiàn)降低能耗效果，如動態(tài)數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)以及緩存預(yù)取管理；2）硬件方面的節(jié)能技術(shù)，從硬件層次對節(jié)能技術(shù)進(jìn)行深入了解，從不同層次對其進(jìn)行劃分，可包括計算機(jī)整體技術(shù)和數(shù)據(jù)中心技術(shù)2種不同技術(shù)，其中數(shù)據(jù)中心技術(shù)主要是對高能耗以及高性能設(shè)備進(jìn)行替換的技術(shù)，計算機(jī)整體技術(shù)主要是利用新型體系結(jié)構(gòu)促使能耗降低的技術(shù)。

5 結(jié)論

云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)在科技飛速發(fā)展的今天，取代了傳統(tǒng)的存儲方式，極大程度的增加了存儲空間，同時也實現(xiàn)了用戶間的基礎(chǔ)資源共享，方便快捷而且具有特別強(qiáng)的靈活性。當(dāng)然，技術(shù)仍然在不斷地發(fā)展進(jìn)步節(jié)能技術(shù)的產(chǎn)生不但提高了存儲效率，大大減低了成本，最重要的是對于現(xiàn)實生活的影響，這就是與人們息息相關(guān)的環(huán)境問題。分布存儲技術(shù)仍有很廣闊的提升空間，緊跟科技發(fā)展的步伐讓這一技術(shù)運用到更大的領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

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