云計(jì)算之?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)

劉愛(ài)芹

摘要 隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，以及信息化水平的不斷提高，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)覆蓋了生活的各個(gè)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)從大規(guī)模集成電路發(fā)展到如今越來(lái)越小巧的，對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算和儲(chǔ)存能力也在不斷的提升。隨著現(xiàn)代化信息大量增長(zhǎng)與集中，計(jì)算機(jī)云計(jì)算與云儲(chǔ)存的開(kāi)發(fā)和進(jìn)步無(wú)疑給數(shù)據(jù)的有效處理和儲(chǔ)存帶來(lái)了福音。那么在以后的發(fā)展進(jìn)程中，如何讓云計(jì)算和云儲(chǔ)存更好地服務(wù)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展就成為了一個(gè)重要的研究方向。在此，本文主要解釋了云計(jì)算和云儲(chǔ)存的內(nèi)涵，介紹了云計(jì)算和和云儲(chǔ)存的結(jié)構(gòu)，并對(duì)基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了分析，希望有一定的參考價(jià)值。

[關(guān)鍵詞]云計(jì)算 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 技術(shù)研究

當(dāng)今世界是一個(gè)信息大爆炸的世界，各種信息的衍生和集中如果得不到有效的保存和處理將會(huì)是人類(lèi)探究真理，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的阻礙。應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，批量的信息需要精細(xì)化保存和妥善處理。不過(guò)，如果僅應(yīng)用傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)，那一定會(huì)占用大量的硬軟件裝置，會(huì)依賴于大規(guī)模高端化的存儲(chǔ)器，其管理與維護(hù)十分繁瑣，不僅耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，還可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)混亂或者丟失，有可能帶來(lái)重大損失。應(yīng)用計(jì)算機(jī)云計(jì)算，可以將各種數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳專(zhuān)門(mén)的云端服務(wù)器，需要時(shí)可以調(diào)取關(guān)鍵信息，這樣還可以節(jié)省不必要的成本，減少消耗，使企業(yè)的日常管理更加流暢。所以分析清楚這部分的技術(shù)要點(diǎn)是十分必要的。

1 云計(jì)算和云存儲(chǔ)的內(nèi)涵

云計(jì)算是一種具有網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)服務(wù)功能的技術(shù)手法，它是一種按照使用量付費(fèi)模式，可以十分快捷，便利且具有針對(duì)性地進(jìn)行計(jì)數(shù)。用戶可以通過(guò)使用資源共享池中的服務(wù)器或者通過(guò)管理服務(wù)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行云端控制。所謂的云簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是互聯(lián)網(wǎng)，云計(jì)算即用計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)信息的同時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程服務(wù)器的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，來(lái)輔助有關(guān)的部門(mén)和企業(yè)訪問(wèn)存儲(chǔ)系統(tǒng)并提取必要的信息。在操作期間，云計(jì)算和云存儲(chǔ)的活動(dòng)會(huì)呈現(xiàn)出一種虛擬、通用、可靠并需要付費(fèi)的特征，這些特征有利于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的持續(xù)健康發(fā)展。云存儲(chǔ)的發(fā)展建立在云計(jì)算的發(fā)展之上，較傳統(tǒng)的存儲(chǔ)方式而言，云存儲(chǔ)有些更高的優(yōu)勢(shì)，可以提供海量存儲(chǔ)空間，而且其數(shù)據(jù)的安全性大大提高，有利于各種存儲(chǔ)設(shè)備性能的提升。

2 云計(jì)算與云儲(chǔ)存的結(jié)構(gòu)

2.1 云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)

云計(jì)算平臺(tái)作為一個(gè)十分強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)，將各種網(wǎng)絡(luò)計(jì)算和服務(wù)連接起來(lái)，并通過(guò)虛擬化技術(shù)的應(yīng)用拓展了各個(gè)服務(wù)器的能力，云計(jì)算平臺(tái)將各自的資源進(jìn)行結(jié)合，具有超級(jí)計(jì)算和存儲(chǔ)功能。一般來(lái)講，通用性的云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)如下：云端用戶：用戶請(qǐng)求服務(wù)的交互界面由此提供，用戶相關(guān)信息的注冊(cè)、登錄以及管理和定制服務(wù)可以通過(guò)Web瀏覽器進(jìn)行操作。服務(wù)目錄：用戶在獲得授權(quán)后定制或者選擇的服務(wù)列表。管理系統(tǒng)和部署工具：主要用來(lái)管理用戶和提供用戶所需服務(wù)。管理部分主要包括云用戶的授權(quán)、認(rèn)證、登錄以及計(jì)算機(jī)的可用資源等。服務(wù)方面，可接收用戶請(qǐng)求，并根據(jù)用戶所需進(jìn)行程序間信息的轉(zhuǎn)發(fā)，從而能夠?qū)Y源進(jìn)行智能化的動(dòng)態(tài)部署、配置、應(yīng)用和回收。監(jiān)控：監(jiān)控云計(jì)算系統(tǒng)各資源的使用狀況，并做出快速的反應(yīng)，以保證節(jié)點(diǎn)同步配置，負(fù)載配置均衡以及資源監(jiān)控的及時(shí)，從而保證用戶能夠順利接收資源。服務(wù)器集群：服務(wù)器分為虛擬的和物理的服務(wù)器，都受到管理系統(tǒng)的控制。它們負(fù)責(zé)進(jìn)行用戶請(qǐng)求的處理、較大運(yùn)算量的計(jì)算以及用戶的Web應(yīng)用服務(wù)。云數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)運(yùn)用的是數(shù)據(jù)切割算法，并運(yùn)用并行方式進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)的上傳和下載。

2.2 云存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型

相比于傳統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備，云存儲(chǔ)不只局限于一個(gè)硬件，它是一個(gè)由多個(gè)部分組成的復(fù)雜系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器，各種訪問(wèn)接口以及客戶端程序等。所有的部分都以存儲(chǔ)設(shè)備為核心，對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能以及業(yè)務(wù)訪問(wèn)服務(wù)功能則是通過(guò)應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。云存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型有四個(gè)組成部分。首先是存儲(chǔ)層，存儲(chǔ)層是整個(gè)云存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。存儲(chǔ)設(shè)備分為很多種，其中常用的有FC光纖通道存儲(chǔ)設(shè)備、SCSI或SAS等DAS存儲(chǔ)設(shè)備以及NAS和SCSI等IP存儲(chǔ)設(shè)備。一般來(lái)講云儲(chǔ)存設(shè)備數(shù)量巨大而且分別分布在不同的地域，這些設(shè)備之間通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或者FC光纖通道網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起。另外，一個(gè)統(tǒng)一的管理系統(tǒng)會(huì)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行管理，從而實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備的多鏈路冗余以及邏輯虛擬化的管理。第二層是基礎(chǔ)管理層，基礎(chǔ)管理層也是比較核心的部分，但也是十分難實(shí)現(xiàn)的部分。為了保證云存儲(chǔ)各個(gè)設(shè)備之間的協(xié)同工作，基礎(chǔ)管理層需要有效應(yīng)用集群、分布式文件系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，協(xié)調(diào)多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備提供對(duì)外服務(wù)，并有效保證數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能足夠強(qiáng)大。另外云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性可以通過(guò)數(shù)據(jù)加密技術(shù)和CDN內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)獲得保證，加之應(yīng)用了容災(zāi)技術(shù)，各種數(shù)據(jù)也都進(jìn)行了備，從而極大降低了數(shù)據(jù)丟失的可能性。第三層是應(yīng)用接口層，應(yīng)用接口層的靈活性比較強(qiáng)，應(yīng)用服務(wù)的接口具有很多的選擇性，不同的云存儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)單位可以根據(jù)自身需要開(kāi)發(fā)和選擇不同的接口。比較常見(jiàn)的有IPTV和視頻點(diǎn)播應(yīng)用平臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)引用平臺(tái)以及檢測(cè)控制平臺(tái)等。第四層是訪問(wèn)層，只要是經(jīng)過(guò)授權(quán)的用戶就可以通過(guò)接口登錄云存儲(chǔ)系統(tǒng)，從而共享云數(shù)據(jù)服務(wù)。另外運(yùn)營(yíng)單位的不同，云存儲(chǔ)的訪問(wèn)類(lèi)型也會(huì)不同。

2.3 具體的云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)

為了保證云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的高度可靠性和經(jīng)濟(jì)性，云計(jì)算采用分布式的存儲(chǔ)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，又通過(guò)一份數(shù)據(jù)多份儲(chǔ)存的方式即冗余儲(chǔ)存的方式來(lái)提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性。此外，為了同時(shí)滿足眾多用戶的需求，更好地為用戶服務(wù)，云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)擁有高吞吐率和高效率傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。當(dāng)前來(lái)看，云計(jì)算數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)有谷歌團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的非開(kāi)源GFS和Hadoop團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的GFS的開(kāi)源實(shí)現(xiàn)HDFS。不過(guò)大部分的IT運(yùn)營(yíng)商，包括yahoo、Intel的云計(jì)劃都選擇了HDFS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。在未來(lái)，云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)主要以大規(guī)模存儲(chǔ)，高加密以及高速率為主要發(fā)展目標(biāo)。

3 基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 完善化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)創(chuàng)建

在云計(jì)算的環(huán)境下，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理是數(shù)據(jù)中心的核心部分，進(jìn)行完善化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)創(chuàng)建要保證與云服務(wù)接口達(dá)成協(xié)議之后，進(jìn)行集合計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和文件分布式的管理系統(tǒng)。為了保證用戶能夠順利地沿用這部分的存儲(chǔ)設(shè)備，需要配置合適的PC設(shè)備，以保證客戶機(jī)和服務(wù)器的協(xié)調(diào)，方便大規(guī)模數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。另外需要注意的是，在云計(jì)算條件下，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)要進(jìn)行融合與轉(zhuǎn)化，以便形成健全形態(tài)的服務(wù)器結(jié)構(gòu)，只有這樣才能夠有效保證各種獨(dú)立性數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的延伸，從而在最小范圍內(nèi)控制文件格式。長(zhǎng)此以往，可以有效提升保存重要文件的完整性，擁有健全的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效規(guī)避很多數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)問(wèn)題，可以提升相關(guān)信息的調(diào)取進(jìn)度，最終能夠更具體更有針對(duì)性地處理用戶的各種訪問(wèn)問(wèn)題。

3.2 高效率的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸功能開(kāi)發(fā)

在現(xiàn)有的云計(jì)算與云存儲(chǔ)技術(shù)條件下，實(shí)現(xiàn)更高效率的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和完善傳輸功能是一項(xiàng)重要任務(wù)。各種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)需要統(tǒng)一的傳送協(xié)議的調(diào)配，才能有效發(fā)揮傳輸數(shù)據(jù)的作用，如果遇到異質(zhì)化平臺(tái)的信息共享任務(wù)，也可以通過(guò)服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸途徑落實(shí)。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，特別需要重視的是，要高度重視計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)以及相關(guān)應(yīng)用程序的優(yōu)化改進(jìn)工作，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)具有十分明顯的高級(jí)應(yīng)用的特征，特別是在相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行比較復(fù)雜的任務(wù)的處理時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)可以通過(guò)傳輸邏輯表達(dá)和函數(shù)輔助技術(shù)人員的工作。當(dāng)然，如此繁瑣的額任務(wù)只依靠單一的本地計(jì)算機(jī)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，所以應(yīng)該保證在逐步減少繁瑣復(fù)雜操作規(guī)程的基礎(chǔ)上，通過(guò)寬帶將必要信息數(shù)據(jù)以及重要文件都傳到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)之中，進(jìn)而保證客戶端能夠直接輸出和顯示獲取結(jié)果，并記錄在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備中。這樣一來(lái)，各類(lèi)用戶都可以進(jìn)行更加精確的檢索，能夠有效分析和運(yùn)用各類(lèi)數(shù)據(jù)，并在頁(yè)面數(shù)據(jù)返回后大大提高數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)效率。

3.3 可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理中心運(yùn)營(yíng)

如果想要云計(jì)算前提下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)獲得更好地推廣與更理想的應(yīng)用，就要考慮創(chuàng)建更加安全可靠的數(shù)據(jù)處理中心，對(duì)于基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)計(jì)算、存儲(chǔ)與安全管理也要獲得同等程度的重視。就我國(guó)目前的大型企業(yè)而言，運(yùn)用云計(jì)算處理技術(shù)，可以有效保證數(shù)據(jù)的安全可靠性。例如通過(guò)數(shù)據(jù)處理中心可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)的租用，這可以有效改善數(shù)據(jù)的利用效率，促進(jìn)企業(yè)工作效率的提升。此外，有些用戶的關(guān)鍵信息也可以在數(shù)據(jù)處理中心的有效配合下實(shí)現(xiàn)有效加密，利用可靠的算法密匙，將加密的文件通過(guò)算法解密傳給特定的用戶，并有效保證存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，傳輸數(shù)據(jù)以及應(yīng)用數(shù)據(jù)的安全性。當(dāng)用戶的數(shù)量還比較少時(shí)，可以通過(guò)非對(duì)稱(chēng)算法對(duì)文件進(jìn)行加密，并通過(guò)保密匙和密文在云端中心存儲(chǔ)以后可以轉(zhuǎn)化成一般的文件形式，方便管理和保存。這樣一來(lái)，有了可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和有效的處理中心運(yùn)營(yíng)，能夠大大提升各種用戶數(shù)據(jù)的處理。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，云計(jì)算技術(shù)條件下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)比傳統(tǒng)的存儲(chǔ)技術(shù)更加高效、靈活、安全。近幾年來(lái)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)在不斷地創(chuàng)新與進(jìn)步，經(jīng)過(guò)高端化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)可以更加理想化地保證用戶對(duì)數(shù)據(jù)處理的有效進(jìn)行，并能夠通過(guò)各種容災(zāi)技術(shù)和加密技術(shù)保證用戶數(shù)據(jù)信息的安全防護(hù)。在今后的發(fā)展當(dāng)中，云計(jì)算平臺(tái)要不斷完善自身結(jié)構(gòu)，完善數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)創(chuàng)建，實(shí)現(xiàn)更加高效的數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)，為用戶提供更好的服務(wù)，為應(yīng)用云計(jì)算存儲(chǔ)的企業(yè)帶來(lái)更多的效益。

參考文獻(xiàn)

[1]李海濤.云計(jì)算用戶數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)安全研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2013， 33 （20）：180-188.

[2]田久樂(lè)，當(dāng)前云計(jì)算技術(shù)開(kāi)發(fā)的問(wèn)題與對(duì)策研究[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2014 （02）：26-28.