基于云計算環(huán)境下的分布存儲關鍵技術的探究

周瓊

摘 要： 隨著網(wǎng)絡技術和科學技術的進步和發(fā)展，云計算成為未來主要發(fā)展趨勢，屬于新型資源，可以全面提高存儲和處理數(shù)據(jù)的安全性。在分布存儲技術中應用云計算，能夠增加分布存儲的實用性和高效性。以此本文主要分析了云計算環(huán)境下的分布存儲關鍵技術。

關鍵詞：云計算 分布存儲 關鍵技術

中圖分類號：TP333 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）08-0006-01

近年來隨著計算機技術和網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展，為人們?nèi)粘Ｉ顜砗艽笥绊懀嬎銠C的大量應用給人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活帶來很大便利。

一、云計算概述

云計算主要就是為了滿足現(xiàn)今大量數(shù)據(jù)源計算和存儲需求的通信技術基礎上形成的可以分享基本資源的計算機模型，是發(fā)展中具備劃時代意義的模型。云計算的核心是互聯(lián)網(wǎng)，改變了傳統(tǒng)個人計算機的方式，構建多個計算機相連接形成大量設備網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中心，以此來存儲大量數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)存儲中心的基本作用實際上就是依據(jù)上層服務和應用為以后提供便捷、安全、可靠、透明的服務和數(shù)據(jù)存儲功能。數(shù)據(jù)中心是云計算的基礎，能夠連接系統(tǒng)中不同業(yè)務以此來操作各種業(yè)務，服務提供上能夠依據(jù)各種數(shù)據(jù)來獲得合理的服務。內(nèi)容提供商主要就是從數(shù)據(jù)中來獲得相應內(nèi)容。依據(jù)計算機技術發(fā)展的通信技術、信息處理技術呈現(xiàn)出前所未有的速度，獨立計算機中存儲大量數(shù)據(jù)已經(jīng)逐漸不能滿足實際需求，因此出現(xiàn)了云計算模式下的分布存儲技術。這種計算機技術能夠節(jié)約大量費用。云計算環(huán)境中數(shù)據(jù)中心存在不同節(jié)點，各種節(jié)點上存儲大量數(shù)據(jù)，也可以存儲在不同中心上，數(shù)據(jù)中心為客戶提供數(shù)據(jù)和組織方式[1]。

二、云計算環(huán)境下分布存儲技術的結構

數(shù)據(jù)中心是保障正常運行云計算的基礎，一般包括兩部分：軟件和硬件。云計算模式下，硬件實際上是說數(shù)據(jù)中心基礎設備，包括支撐系統(tǒng)以及計算機設備。軟件主要就是數(shù)據(jù)中心為客戶提供的安裝程度和服務。數(shù)據(jù)中心節(jié)點結構和云計算高效、安全存儲的關鍵和基礎。所以，對數(shù)據(jù)中心不同類型路由轉(zhuǎn)發(fā)功能節(jié)點進行分類處理，基本上包括三種類型，如下所示：

1.服務器結構

服務器結構實際上就是依據(jù)網(wǎng)線來相互連接，其結構中服務器一般就是用來處理和存儲數(shù)據(jù)的，并且同時也包括轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的功能。在結構組成和線路交換方面來說服務器核心結構是相對比較簡單的，不需要交換機等硬件設施，能夠更好的進行底層網(wǎng)絡和服務器的交互工作，為以后高效的路由算法開發(fā)提供保障，但是這種結構實際應用的時候會出現(xiàn)一定問題和不足，例如服務器占用大量的計算、鏈路存在冗余、提高服務器負載壓力，以至于導致嚴重降低服務器計算的整體效率，以此會降低服務器性能和提高設計成本[2]。

2.交換機結構

數(shù)據(jù)存儲的傳統(tǒng)結構一般都是使用交換機，在沒有正式應用云計算技術以前，大部分用戶使用過程中數(shù)據(jù)存儲中心就是交換機，也就是說一起聯(lián)系數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡中心，交換機是上述兩部分的樞紐，存儲技術就是交換機結構的核心和基礎，實際操作中基本上都是樹形結構，包括三個部分：聚合層、核心層和邊緣層。實行結構具備擴展性強、容易連接、操作簡單等特點，但是交換機結構實際應用中也會出現(xiàn)問題和不足，例如，存儲技術落后、有限的存儲量等。存儲數(shù)據(jù)的時候能夠優(yōu)化處理存儲的高效性和操作的靈活性，可以極大程度上提高了應用空間。

3.結合交換機和服務器的結構

上文所述的單一交換機結構和單一服務器結構都會存在缺陷和不足，所以，實際應用中有機結合兩種方式進行混合應用，取長補短。這種混合模式可以在可擴展性、路由費用、建設成本、網(wǎng)絡結構等方面得到充分體現(xiàn)。成本建設匯總主要就是因為混合結構能夠凸顯服務器和交換機的優(yōu)勢，在具備相同性能的基礎上適當降低建設成本；擴展性角度來說混合結構受到網(wǎng)卡安裝數(shù)據(jù)限制服務器的功能，并且也存在有效的數(shù)據(jù)中心節(jié)點規(guī)模；網(wǎng)絡結構角度來說，混合結構一般能夠結合應用服務器和緩解路由轉(zhuǎn)發(fā)的基本功能，保障更加靈活、方便、自由的應用網(wǎng)絡結構[3]。

三、云計算環(huán)境下分布存儲關鍵技術

1.數(shù)據(jù)容錯技術

數(shù)據(jù)容錯技術運用和發(fā)展的過程中需要密切聯(lián)系現(xiàn)代網(wǎng)絡數(shù)據(jù)服務業(yè)務，此外，數(shù)據(jù)容錯技術是云計算環(huán)境中最重要的分布存儲技術。數(shù)據(jù)容錯技術實際上就是說在運行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息服務系統(tǒng)的時候，形成錯誤激活問題的基礎上數(shù)據(jù)信息仍然能夠為用戶提供保證性技術以及無間斷數(shù)據(jù)服務。這種運用模式以及形成可以在一定程度上保障整體系統(tǒng)更加可靠、安全的運行數(shù)據(jù)服務信息機制，以便于全面提高服務系統(tǒng)的優(yōu)勢和特點，同時也能夠提高訪問數(shù)據(jù)信息的效率。數(shù)據(jù)容錯技術應用的時候，在出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤的時候可以保障穩(wěn)定、安全、有序的運行整體化技術系統(tǒng)，并且也能夠在確保安全運行系統(tǒng)的基礎上，及時修正系統(tǒng)錯誤信息，同時也可以及時刪除或者對比確定冗余信息，全面實現(xiàn)突破數(shù)據(jù)處理技術的局限性。目前包括兩種數(shù)據(jù)容錯技術，復制容錯技術和糾刪碼容錯技術。

糾刪碼容錯技術實際上屬于信道傳輸編碼技術，可以容忍丟失多個數(shù)據(jù)塊，并且也能夠在分布式存儲中融入信息，這種技術的應用能夠降低存儲空間，編碼容錯技術能夠編碼多個數(shù)據(jù)目標，形成眾多數(shù)據(jù)目標，以至于能夠降低復制數(shù)據(jù)的效率，但是具備成本高、開銷大的缺陷。復制容錯技術實際上是數(shù)據(jù)對象應用中構建多個相同模塊，在不同存儲節(jié)點中進行合理分布，也就是說數(shù)據(jù)對象失效以后，還是能夠依據(jù)此來獲得相同有效的數(shù)據(jù)。復制容錯技術主要包括數(shù)據(jù)組織結構、數(shù)據(jù)復制策略兩個面[4]。

2.節(jié)能技術

2.1軟件節(jié)能技術

軟件節(jié)能主要就是在不降低網(wǎng)絡數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)的基礎上，達到控制信息存儲數(shù)據(jù)最低耗能的目標，軟件節(jié)能技術的關鍵就是數(shù)據(jù)管理和節(jié)點控制管理操作，依據(jù)上述管理行為來達到有效控制設備節(jié)能的作用[5]。軟件節(jié)能技術包括數(shù)據(jù)管理技術和節(jié)點管理技術兩方面。節(jié)點管理技術實際上就是為選擇分布存儲節(jié)點提供依據(jù)，并且其他節(jié)點處于封閉或者低耗能的情況，從而起到降低消耗的作用。目前分布式存儲中包括三種數(shù)據(jù)管理技術，動態(tài)數(shù)據(jù)存放管理技術、靜態(tài)數(shù)據(jù)存放管理技術、緩存預取管理技術。

2.2硬件節(jié)能技術

硬件節(jié)能技術主要就是從網(wǎng)絡信息服務系統(tǒng)硬件角度來進行深入分析，依據(jù)實際情況進行分析包括計算機整體技術和數(shù)據(jù)中心技術兩種類型。數(shù)據(jù)中硬件技術一般來說就是高能耗、高性能的替換操作。計算機整體技術就是廣泛運用新型技術體系的結構，以便于能夠降低總體耗能的標準。云計算環(huán)境中運用分布存儲技術能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能技術屬性，全面提高應用軟件和硬件的廣度，實現(xiàn)軟件節(jié)能的目標，同時也能夠為保護環(huán)境提供保障和基礎[6]。

硬件設備降低耗能的主要特點就是擁有良好節(jié)能效果，不需復雜的組件，但是需要重新設計系統(tǒng)硬件和體系結構，硬件設備具備比較差的靈活性，不能依據(jù)實際需求進行動態(tài)調(diào)整，并且大批量替換已經(jīng)應用的硬件設備會產(chǎn)生比較高的成本，所以這種方式?jīng)]有得到良好的推廣。目前研究云計算分布存儲技術的時候，軟件節(jié)能技術是關鍵和熱點，這種技術不需要改變硬件設備，依據(jù)數(shù)據(jù)管理技術和節(jié)點管理技術改變數(shù)據(jù)緩存方式、數(shù)據(jù)存放，構建更加節(jié)能的磁盤節(jié)點，從而達到降耗節(jié)能的作用。

結束語

綜上，當今時代正處于科技高速發(fā)展的時期，云計算是新型計算模式，已經(jīng)廣泛應用在存儲數(shù)據(jù)結構中，云計算能夠有效連接網(wǎng)絡設備和大量數(shù)據(jù)節(jié)點，從而構成大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，為滿足不同條件的服務需求奠定基礎。實際應用分布存儲技術的時候，雖然數(shù)據(jù)規(guī)模比較大，但是也會出現(xiàn)數(shù)據(jù)失效等現(xiàn)象，以此本文主要闡述了云計算環(huán)境下的分布存儲技術，為以后發(fā)展分布存儲技術提供保障。

參考文獻

[1]宋國平，邱陽.云計算環(huán)境下的分布存儲關鍵技術[J].吉林廣播電視大學學報，2014（9）：30-31，41.

[2]王意潔，孫偉東，周松等.云計算環(huán)境下的分布存儲關鍵技術[J].軟件學報，2012，23（4）：962-986.

[3]馮敬益.基于云計算環(huán)境下的分布存儲關鍵技術分析[J].電腦編程技巧與維護，2016（5）：59-60.

[4]王方，蔣弦.關于云計算環(huán)境下的分布存儲關鍵技術研究[J].數(shù)字技術與應用，2016（2）：89-89.

[5]連敬東.云計算下的分布存儲關鍵技術探究[J].軟件（教育現(xiàn)代化）（電子版），2014（4）：285-285，286.

[6]潘啟明.淺析基于云計算的分布存儲關鍵技術[J].電子測試，2014（20）：70-72.