云計算存儲在企業(yè)信息化建設(shè)中的應(yīng)用研究

劉仕平

摘? ?要：信息技術(shù)迅猛發(fā)展，計算機(jī)計算技術(shù)不斷推新，信息作為人類生產(chǎn)力中的活躍因素，在社會發(fā)展中的作用日趨重要。信息化程度已逐漸成為衡量一個地區(qū)/集團(tuán)/企業(yè)綜合實力及現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。云計算存儲技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，很好地平衡了企業(yè)追求高性能大而全的信息化平臺，同時又想降低IT系統(tǒng)投資及運維成本的需要，企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身實際需要選擇合適的云設(shè)施。

關(guān)鍵詞：公共云? 私有云? 托管私有云? 混合云

中圖分類號：F276.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）05（a）-0159-02

信息技術(shù)迅猛發(fā)展，計算機(jī)計算技術(shù)不斷推新，歷經(jīng)單機(jī)計算和聯(lián)機(jī)運算，現(xiàn)在發(fā)展到分布式處理及網(wǎng)格計算。計算機(jī)計算技術(shù)提升的同時，社會信息量也在迅速膨脹，由此便產(chǎn)生對數(shù)據(jù)存儲的需求和快速處理的需求。云存儲即是為滿足這種需求而產(chǎn)生的一種數(shù)據(jù)存儲服務(wù)，在云計算技術(shù)上延伸出來的一種提供存儲服務(wù)的方式。云存儲系統(tǒng)中往往存在幾十幾百甚至上千上萬個存儲節(jié)點設(shè)備，但對用戶完全透明，所有具有授權(quán)的用戶均能夠通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行云存儲連接，云存儲系統(tǒng)中的硬件、平臺和軟件等IT資源作為基礎(chǔ)設(shè)施，以服務(wù)的方式提供給使用者。

信息作為人類生產(chǎn)力中的活躍因素，在社會發(fā)展中的作用日趨重要。信息化程度已逐漸成為衡量一個地區(qū)/集團(tuán)/企業(yè)綜合實力及現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。近年，我國企業(yè)信息化建設(shè)工作積極推進(jìn)，企業(yè)更加迫切地需要平衡IT系統(tǒng)投資成本和降低運維成本，提高系統(tǒng)運維效率和用戶需求響應(yīng)速度。因日益成熟的云計算存儲技術(shù)在彈性擴(kuò)展、資源共享和動態(tài)分配等方面優(yōu)勢突出，使其在促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)互聯(lián)互通、資源共享和協(xié)同辦公等方面有了用武之地。

1? 企業(yè)信息化建設(shè)的現(xiàn)狀

信息化建設(shè)經(jīng)費需求增大。一方面，伴隨信息化建設(shè)不斷深入，集成度較高的系統(tǒng)平臺在大量推廣應(yīng)用以后，企業(yè)需要投入大量人力和物力，以滿足對于IT技術(shù)力量和硬件設(shè)備提出更高的需求;一方面，由于IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，軟硬件更新速度更快，而信息化建設(shè)是一個較為漫長的過程，企業(yè)將可能面臨系統(tǒng)建成或使用不久，系統(tǒng)本身就已經(jīng)落后甚至面臨淘汰的局面，只能再投入再更新，而每次更新的周期會比較耗時;另一方面，通常不同的信息系統(tǒng)部署在不同的服務(wù)器上，這就可能出現(xiàn)服務(wù)系統(tǒng)計算能力不均衡的問題，數(shù)據(jù)處理量小的服務(wù)器硬件資源被大量閑置，而為解決數(shù)據(jù)處理量大服務(wù)器的計算瓶頸問題而升級硬件設(shè)備，投入更多建設(shè)費用。

信息安全保密工作重要性加強(qiáng)。因硬件投入資金緊張，多個系統(tǒng)共用服務(wù)器，職責(zé)權(quán)限外的檢索與發(fā)布行為，企業(yè)員工未能正確處理互聯(lián)網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)之間的信息交換，都給信息安全保密工作帶來新的難點和挑戰(zhàn)。

綜上所述，企業(yè)信息化建設(shè)需要的是一個兼顧低成本與高安全特點云計算存儲技術(shù)應(yīng)用。

2? 云計算存儲系統(tǒng)在企業(yè)信息化建設(shè)中的應(yīng)用

第一，虛擬存儲方面。虛擬存儲，即是屏蔽系統(tǒng)的復(fù)雜性，將邏輯映像與底層物理架構(gòu)區(qū)分開，使用戶不必知道所讀取的數(shù)據(jù)經(jīng)由何種路徑存儲于從何種設(shè)備。在分布式文件系統(tǒng)中，每個集群有一個名字結(jié)點，即主控制服務(wù)器，負(fù)責(zé)管理文件系統(tǒng)的命名空間，協(xié)調(diào)用戶對文件的訪問;還有一堆數(shù)據(jù)結(jié)點，部署在不同的物理結(jié)點上，負(fù)責(zé)對應(yīng)物理結(jié)點的存儲管理。為了提高云計算虛擬存儲系統(tǒng)對存儲資源的利用率，每個存儲文件被虛擬存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分塊和備份策略管理層分割成若干個數(shù)據(jù)塊，并且將這些數(shù)據(jù)塊分別保存在云存儲系統(tǒng)的不同位置，將相關(guān)存儲信息儲存在文件的葉子節(jié)點。在執(zhí)行讀取文件的任務(wù)時，首先查找到該文件葉子節(jié)點，從葉子節(jié)點中讀取該文件數(shù)據(jù)塊的存儲方式和存儲位置，再依據(jù)這些存儲信息與存儲數(shù)據(jù)塊的服務(wù)器連接，重組數(shù)據(jù)塊并返回用戶，完成讀取。

第二，虛擬計算方面。在執(zhí)行計算任務(wù)時，首先在葉子節(jié)點讀取數(shù)據(jù)塊的相關(guān)存儲信息，再依據(jù)這些存儲信息與存儲數(shù)據(jù)塊的服務(wù)器進(jìn)行連接，此時不進(jìn)行重組數(shù)據(jù)塊的操作，而是在數(shù)據(jù)塊存儲服務(wù)器上進(jìn)行計算動作，分布在不同位置的數(shù)據(jù)塊存儲服務(wù)器將計算結(jié)果統(tǒng)一推送至應(yīng)用平臺服務(wù)器，最終將計算結(jié)果反饋用戶。

第三，數(shù)據(jù)安全方面。數(shù)據(jù)備份：數(shù)據(jù)分塊及備份策略管理層將文件分割為數(shù)據(jù)塊，并分別存儲于不同的存儲服務(wù)器上，與此同時，每個數(shù)據(jù)塊的副本還被備份在其他服務(wù)器。這種跨服務(wù)器級備份的優(yōu)點是，如果某臺存儲服務(wù)器異常，系統(tǒng)可以自動從其他服務(wù)器上獲取副本數(shù)據(jù)塊，既保證數(shù)據(jù)安全性，又保證反應(yīng)時效。數(shù)據(jù)隔離：云存儲利用分層用戶隔離法，實現(xiàn)用戶隔離和業(yè)務(wù)隔離。

第四，系統(tǒng)平衡方面。自動分級存儲，指在不同的磁盤類型和RAID級別間遷移數(shù)據(jù)的功能，可以平衡空間利用和性能的關(guān)系，將數(shù)據(jù)存放在適當(dāng)?shù)奈恢枚苊鉄狳c。通常情況下，需要經(jīng)常訪問的信息會被存于成本高但速度快的磁盤或磁盤陣列等存儲設(shè)備中;而訪問頻次相對低的信息則被存于成本較低的磁帶庫等存儲設(shè)備中。

3? 企業(yè)對于云存儲技術(shù)的選擇

3.1 公共云

公共云對所有用戶開放，是一種即付即用的存儲服務(wù)，所有硬件和軟件都由提供該服務(wù)的公司提供并將存儲容量構(gòu)建成存儲池，用戶自身不需要配備存儲硬件，也不需特別的專業(yè)技能，用戶所有設(shè)備在企業(yè)防火墻外側(cè)，計算和存儲資源在用戶之間共享，同時所共享的基礎(chǔ)設(shè)施是相互隔離的，用戶通過網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行訪問。

公共云的優(yōu)勢：（1）易擴(kuò)展性。當(dāng)企業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)膨脹時，企業(yè)無需考慮增加計算實例或部署存儲設(shè)施，公共云服務(wù)商將提供自動擴(kuò)展的功能。（2）靈活性。企業(yè)對計算資源的新需求，可以立即得到響應(yīng);隨后企業(yè)需求變化，計算資源重組也快速而簡單。（3）高性能。大型的公共云服務(wù)商在數(shù)據(jù)中心安裝的應(yīng)用程序，版本更新及時，用戶享用最新應(yīng)用程序帶來便捷的同時，不需額外支付高性能計算（HPC）系統(tǒng)的購置費用。（4）低成本。公共云服務(wù)商因用戶眾多，形成規(guī)模效益，公共云服務(wù)定價相對低廉而穩(wěn)定，企業(yè)為公共云服務(wù)花費的成本相對較低，并且避免企業(yè)因系統(tǒng)業(yè)務(wù)增加而不斷更新設(shè)備和增加維護(hù)技術(shù)力量的情況，節(jié)約基礎(chǔ)設(shè)施購置費、IT技術(shù)人員的雇傭費以及相關(guān)管理費。（5）辦公移動性。隨著信息時代的發(fā)展，企業(yè)員工對信息系統(tǒng)的依賴不斷加深，公共云服務(wù)很好的解決了辦公室以外移動辦公的需求，打通地域的限制，加深各環(huán)節(jié)協(xié)作。

公共云的劣勢：（1）安全性?；A(chǔ)數(shù)據(jù)存儲于云端，企業(yè)擔(dān)心共享模式可能會泄露機(jī)密信息;公共云巨大的用戶規(guī)模，往往吸引黑客進(jìn)行攻擊，因此涉及金融和醫(yī)療這類隱私信息的，不建議采用公共云存儲。（2）不可預(yù)測成本。公共云具有即付即用的特點，企業(yè)可能使用到某種特殊應(yīng)用程序，造成那一期費用激增。

3.2 私有云

私有云是安裝在企業(yè)防火墻后面的，部署于企業(yè)內(nèi)網(wǎng)，不同于公共云模式的共享設(shè)施應(yīng)用，私有云的硬件和軟件由企業(yè)自己進(jìn)行購置、部署和維護(hù)，企業(yè)內(nèi)部IT工程師負(fù)責(zé)將存儲容量構(gòu)建成存儲池，用戶通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行訪問。

私有云優(yōu)勢：（1）安全性。這是私有云相對于公共云最顯著的優(yōu)勢。數(shù)據(jù)存儲在企業(yè)私有設(shè)備上，不易泄密，同時企業(yè)可以管理其中任何設(shè)備，部署適合企業(yè)特點的安全防護(hù)方案。（2）可預(yù)測成本。企業(yè)購置軟、硬件需按企業(yè)內(nèi)部申請流程，花費明確，提前預(yù)知。（3）辦公移動性。和公共云一樣，私有云也支持網(wǎng)絡(luò)連接訪問，滿足移動辦公對信息系統(tǒng)的使用需求。（4）擴(kuò)展性。比起企業(yè)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，在靈活性和擴(kuò)展性方面質(zhì)的提升，雖然不及公共云擴(kuò)展方便且效果明顯，但在一定程度上仍大大提高了可擴(kuò)展性。（5）定制化。企業(yè)可以根據(jù)自身業(yè)務(wù)特點選擇應(yīng)用程序和存儲硬件。

私有云劣勢：（1）成本高。企業(yè)在私有云部署和管理時，從購買設(shè)備、更新軟件到IT員工雇傭及管理成本整體較高。（2）管理復(fù)雜。在公共云模式下，由服務(wù)商一手解決的工作，如部署、配置、安全、監(jiān)控等，將全部需要在企業(yè)內(nèi)部完成。（3）靈活性受限。將新資源或新應(yīng)用添加到云中，至少要花費幾周甚至幾個月時間。（4）對IT人員專業(yè)技術(shù)能力要求較高，要求能處理常見的存儲使用問題，一旦發(fā)生系統(tǒng)性風(fēng)險，操作不當(dāng)可能導(dǎo)致業(yè)務(wù)發(fā)生較大風(fēng)險。

3.3 托管私有云

鑒于公共云和私有云的優(yōu)劣互補(bǔ)，企業(yè)可以選擇另一種服務(wù)，即由服務(wù)商提供設(shè)施和存儲中心，并承擔(dān)數(shù)據(jù)應(yīng)用的托管服務(wù)，這種模式下，客戶之間不存在服務(wù)器共享。

托管私有云優(yōu)勢：（1）安全性。不存在共享服務(wù)器的情況，但企業(yè)并不完全控制服務(wù)器，所以安全性介于公共云和私有云之間。（2）管理簡單。企業(yè)用戶完全不用進(jìn)行云存儲的硬件和軟件管理，由托管服務(wù)商完成這部分工作。（3）定制化。因為不存在多用戶共享，所以企業(yè)用戶可以指定所要使用的軟硬件。

托管私有云劣勢：（1）成本高。一方面享受服務(wù)商的托管服務(wù)，一方面獨享存儲設(shè)備，所花費的代價比公共云和私有云都更高一些。同時因為服務(wù)平臺的存在，企業(yè)員工可能用到某些特別功能，增加某一期的費用。（2）靈活性和擴(kuò)展性，優(yōu)于私有云，但還無法達(dá)到公共云的水平。

3.4 混合云

混合云是結(jié)合了單個或多個私有云，以及單個或多個公共云的云環(huán)境，共有和私有云之間通過數(shù)據(jù)專項進(jìn)行連接。企業(yè)用戶可以權(quán)衡經(jīng)濟(jì)效益，有選擇的回避公共云或私有云的劣勢，一方面使用高性能、低成本的公共云，另一方面將保密要求高的數(shù)據(jù)保存于私有云中。

混合云結(jié)合了公共云和私有云的優(yōu)勢，但同時也增加了管理的復(fù)雜性，這是混合云目前最大的弊端。管理不同類型的云，需要購買專業(yè)應(yīng)用工具，需要IT技術(shù)力量，最重要的需要對使用云服務(wù)的員工進(jìn)行培訓(xùn)。

4? 結(jié)語

總之，沒有完美的云計算存儲模式，企業(yè)還需根據(jù)自身業(yè)務(wù)特點選擇云應(yīng)用模式，兼顧全局性、易用性、高效性和安全性的信息化要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬原.云計算技術(shù)發(fā)展分析及其應(yīng)用[J].電子軟件與信息工程，2016（5）：45-47.

[2] 楊立博.云計算技術(shù)發(fā)展分析及其應(yīng)用探討[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2014（4）：56-58.

[3] 劉鵬.云計算[M].2版.北京：電子工業(yè)出版社，2011.