云計算環(huán)境下信息化數(shù)據(jù)存儲備份對比分析

李娟

摘要：伴隨網(wǎng)絡技術(shù)的快速發(fā)展，云計算在信息化數(shù)據(jù)發(fā)展中的重要性日益顯現(xiàn)?；诖?，提出云計算環(huán)境下信息化數(shù)據(jù)存儲備份對比分析，具體體現(xiàn)在存儲備份容錯性、存儲備份可擴展性、經(jīng)濟成本的對比。通過實驗結(jié)果的對比，我們可以較為清楚地發(fā)現(xiàn)，云計算環(huán)境下信息化數(shù)據(jù)的存儲備份相比于傳統(tǒng)工作環(huán)境，有了很大提高，具體表現(xiàn)在容錯性較高，有效提升系統(tǒng)運行設(shè)施的實用性，提高大量信息化數(shù)據(jù)的有效訪問效率;可擴展性增加，有效擴寬計算機的存儲空間，為存儲數(shù)據(jù)及其備份提供了一個更為廣闊的存儲空間，實驗證明，本文提出的方法在云計算環(huán)境下更為有效。

關(guān)鍵詞：云計算;信息化;數(shù)據(jù)存儲;備份對比

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）26-0013-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

云計算有許多定義，但基本上大同小異。云計算指的是由分布式處理、平行操作以及網(wǎng)格計算發(fā)展而來的一種動態(tài)式的，有利于擴展的，通過虛擬化技術(shù)構(gòu)建出來的基礎(chǔ)設(shè)備、服務系統(tǒng)、應用體系以及信息資源庫，最終以分布式技術(shù)對各項基礎(chǔ)設(shè)施和資源庫進行科學、有效地組織和應用的一種計算方式[1]。云計算可以為網(wǎng)絡用戶提供一種低成本的、高功能的、科學配置、迅速計算、資源海量化的計算式服務，可是云計算在為網(wǎng)絡用戶帶來大規(guī)模經(jīng)濟效益、高使用范圍、高可用性的同時，其虛擬化技術(shù)、資源共享、數(shù)據(jù)儲存?zhèn)浞莸纫幌盗刑卣髟斐伤趹冒踩院头€(wěn)定性上面臨著非常大的威脅。

近幾年來，國內(nèi)許多IT公司紛紛加強對云計算的應用，可是在實施和應用云計算服務期間，因為每一個公司研發(fā)部設(shè)置和開發(fā)的云計算業(yè)務利用的穩(wěn)定性遠遠不夠充分，云計算涉及的安全問題也在慢慢顯現(xiàn)出來[2]。云計算作為一種新興的 IT網(wǎng)絡資源服務方式，擁有海量的計算機資源構(gòu)成的共享式 IT 資源庫，網(wǎng)絡用戶需要的數(shù)據(jù)都會上傳至該數(shù)據(jù)資源庫內(nèi)，我們也可以將其視作一個龐大的數(shù)據(jù)中心，再把這些數(shù)據(jù)加以處理后為網(wǎng)絡用戶提供計算、儲存、備份等基礎(chǔ)性服務，在一定意義上有效提高了資源的利用效率。在云用戶將其所需要的或應用到的數(shù)據(jù)上傳至自己的云端以后，數(shù)據(jù)管理程序就不再受到云用戶的把控和監(jiān)視，這個時候用戶應用數(shù)據(jù)就會處在一種不可控的范圍內(nèi)，這就會導致網(wǎng)絡用戶對云服務提供商缺少一定的信心，從心理上就不愿意將自己的數(shù)據(jù)上傳被別人看到?？墒?，在數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)資源庫的過程內(nèi)，因為云計算被惡意使用、濫用、共享技術(shù)造成的諸多問題、賬號被惡意攻擊或劫持、未知的網(wǎng)絡環(huán)境等一系列不安全因素，都會導致數(shù)據(jù)大量丟失或外泄，造成數(shù)據(jù)遭到嚴重破壞甚至失去其完整性、穩(wěn)定性以及安全性。云計算的實質(zhì)就是把用戶需要的計算任務分布在諸多計算機組成的資源庫內(nèi)，數(shù)據(jù)的完整性、穩(wěn)定性、安全性會直接決定計算任務最終能否順利完成?，F(xiàn)在，為確保云計算環(huán)境下數(shù)據(jù)存儲備份的安全性，使用較多的技術(shù)是傳統(tǒng)加密技術(shù)，即以交換機為核心的計算結(jié)構(gòu)。

1 云計算環(huán)境下信息化數(shù)據(jù)存儲備份對比方法

以交換機作為核心的結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)信息化數(shù)據(jù)分布存儲備份技術(shù)，伴隨社會信息化技術(shù)的逐漸發(fā)展，傳統(tǒng)的以交換機為核心的信息化數(shù)據(jù)分布式儲備份結(jié)構(gòu)逐漸顯現(xiàn)出來一定的缺點，嚴重影響到其功能的有效發(fā)揮。以交換機為核心，顧名思義，指的是以交換機作為系統(tǒng)內(nèi)每一個服務器鏈接的中心，負責作用于數(shù)據(jù)包的上傳，而服務器只是單純的負責數(shù)據(jù)的存儲備份功能。這種結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為樹形結(jié)構(gòu)，具體包含聚合層、核心層、邊界層三大部分內(nèi)容，結(jié)構(gòu)比較單一，有利于鏈接且操作簡便[3]。但是在信息化高度發(fā)展的今天，數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)爆炸式，樹型結(jié)構(gòu)的存儲量極其有限，已經(jīng)越來越不符合大數(shù)據(jù)信息時代下的一系列工作需求，沒有辦法充分滿足網(wǎng)絡用戶的現(xiàn)實需求，其存儲量、備份效率都迫切需要進一步提高。

而目前發(fā)現(xiàn)的以服務器為核心的結(jié)構(gòu)主要是借助于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)線將每一臺服務器裝置好的多個網(wǎng)卡進行有效鏈接，以便完成服務器之間的互相聯(lián)系。在這種結(jié)構(gòu)下的中心服務器內(nèi)，既需要對信息化數(shù)據(jù)進行一系列的操作并完成存儲備份，還需要對數(shù)據(jù)包進行上傳，進而實現(xiàn)信息化數(shù)據(jù)的共享、關(guān)聯(lián)[4]。與其他結(jié)構(gòu)相比較，以服務器為核心的結(jié)構(gòu)比較簡單操作，不會存在交換機、路由器等多項與數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)相關(guān)的設(shè)備，大大簡化了整體結(jié)構(gòu)和線路鏈接流程，避免出現(xiàn)樹型結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)較為頻繁的雙點式瓶頸難題，完成基層網(wǎng)絡信息化數(shù)據(jù)在服務器中的流暢傳輸。這種結(jié)構(gòu)的唯一缺陷就是網(wǎng)絡服務線路會有一定延時，這樣就會導致服務器的基本運行負荷比較大，會對系統(tǒng)工作的順利性產(chǎn)生一定影響，增加時間方面的成本，有些時候還會對性能損壞。同時這種結(jié)構(gòu)的典型特征就是CamPuter Club 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，一個服務器在多維數(shù)據(jù)節(jié)點上均會和其他幾個服務器進行有效鏈接，從而形成了一個多維立體環(huán)狀的拓撲網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

1.1 存儲備份容錯性的對比

站在比較科學的立場上，容錯技術(shù)是一種當下時代技術(shù)快速發(fā)展的產(chǎn)物之一，也是云計算環(huán)境下重點標注的分布式存儲備份技術(shù)之一，優(yōu)良的容錯技術(shù)能夠在一定意義上有效提升系統(tǒng)運行設(shè)施的實用性，提高大量信息化數(shù)據(jù)的有效訪問效率。數(shù)據(jù)容錯技術(shù)指的是在計算機系統(tǒng)穩(wěn)定應用過程中，即使偶爾由于某些原因出現(xiàn)錯誤式的激活問題，相匹配的系統(tǒng)依然可以為網(wǎng)絡用戶提供最佳的信息化數(shù)據(jù)服務模式。在有關(guān)專業(yè)、領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展史中，數(shù)據(jù)容錯技術(shù)的發(fā)展可以進一步提升計算機系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。然而冗雜信息數(shù)據(jù)也會同時出現(xiàn)，應該怎樣根據(jù)其具體狀況，借助于不同路徑手段采用有效的措施完成容錯，并在這個基礎(chǔ)上優(yōu)化利用各式儲存資源，已經(jīng)成為當今時代發(fā)展下有關(guān)專業(yè)領(lǐng)域研究人員的研究熱點和重點。

在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲備份工作模式下，必須利用科學、高效的服務器、專業(yè)化的存儲備份設(shè)備，才可以完成系統(tǒng)運行所需要的容錯性，可是在完成系統(tǒng)目標的實際過程中，會在一定程度上增加設(shè)施的經(jīng)濟成本，還會在一定意義上降低信息化數(shù)據(jù)存儲備份的精確率，出現(xiàn)各式各樣的技術(shù)難題。在云計算工作環(huán)境下，數(shù)據(jù)存儲備份失效已經(jīng)成為一種比較少見的現(xiàn)象。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計調(diào)查說明，在系統(tǒng)設(shè)施的應用過程中，時常會出現(xiàn)節(jié)點失效的問題，經(jīng)過具體計算，失效的節(jié)點可能遠不止一個，而在大規(guī)模信息化數(shù)據(jù)的采集、應用過程中，每隔8個小時，就會出現(xiàn)一個磁盤存在節(jié)點失效，進而造成數(shù)據(jù)采集工作很難圓滿完成，采集到的數(shù)據(jù)信息精確率也較為低下，一系列工作無法正常開展，造成無法估計的經(jīng)濟損失，而云計算環(huán)境下就不會出現(xiàn)這種問題。

1.2 存儲備份可擴展性的對比

就計算機系統(tǒng)的擴展性難題來說，傳統(tǒng)的解決辦法就是利用冗雜磁盤的預先保留。從一定意義上來講，這種手段能夠有效擴寬計算機的存儲空間，為存儲數(shù)據(jù)及其備份提供了一個更為廣闊的存儲空間[5]。然而采取這種手段并不能完全解決大面積數(shù)據(jù)存儲備份的狀況。伴隨信息化數(shù)據(jù)具體狀況的不斷改變，如果只是單純的采取冗雜磁盤的預先保留方式去解決信息化數(shù)據(jù)存儲備份空間擴展的問題，是沒有辦法徹底地解決大面積數(shù)據(jù)得以科學存儲和有效備份的狀況[6]。就現(xiàn)今而言，國內(nèi)信息化數(shù)據(jù)的存儲及其備份狀態(tài)來說，數(shù)據(jù)規(guī)模已經(jīng)達到最高級別。就當代信息化數(shù)據(jù)發(fā)展技術(shù)以及網(wǎng)絡技術(shù)的進化而言，未來國內(nèi)的數(shù)據(jù)規(guī)模也會呈現(xiàn)爆發(fā)式上漲趨勢，數(shù)據(jù)等級也會朝著更高級別的方向而發(fā)展。基于這種狀況，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡應用服務中心與數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)必須按照數(shù)據(jù)規(guī)模的改變以及等級變動掌控做出合適的調(diào)整，為滿足當代社會現(xiàn)實需求做出一定嘗試。在云計算環(huán)境下的分布存儲備份產(chǎn)生以前，以計算機服務器為主程序的數(shù)據(jù)存儲備份手段通常而言會比較冗雜， 是借助于提高其擴展性來增加其存儲備份空間， 從而滿足數(shù)據(jù)包存儲、上傳的相關(guān)應用功能的需求。需要注意的是，在云計算環(huán)境下的分布存儲備份技術(shù)產(chǎn)生后， 其數(shù)據(jù)包的存儲備份空間極其龐大，這在一定程度上意味著云計算環(huán)境下工作的數(shù)據(jù)中心存儲備份量的數(shù)目是比較巨大的，通常情況下少則上千，多則幾十萬。云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲備份工作中心的應用規(guī)模以及整個計算機系統(tǒng)的存儲備份量均會隨著現(xiàn)代計算機信息化數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展而逐漸發(fā)生改變[7]。面對數(shù)據(jù)存儲量如此迅速的增長，其對于數(shù)據(jù)中心的需求量也會隨之增多，這對于云計算環(huán)境下的整個數(shù)據(jù)存儲備份而言，在其擴展性方面就提出了更高水平的標準。

1.3 成本控制對比

在云計算技術(shù)還并沒有完全推廣到社會生活的方方面面以前，傳統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)儲存?zhèn)浞萁Y(jié)構(gòu)只會對小面積的數(shù)據(jù)進行存儲、備份、計算和分析，并沒有對損耗狀況提出具體的解決辦法。所以傳統(tǒng)技術(shù)下分布式數(shù)據(jù)儲存?zhèn)浞莶牧系慕?jīng)濟成本及其管理成本相對來說會比較低。然而因為現(xiàn)代社會已經(jīng)逐漸發(fā)展為一個信息化、科技化以及經(jīng)濟化的時代，伴隨世界范圍內(nèi)每一個國家彼此之間關(guān)系的加強與計算機網(wǎng)絡信息技術(shù)的進步，數(shù)據(jù)規(guī)模也在不斷更新?lián)Q代、數(shù)據(jù)數(shù)量逐漸增加，怎樣有效地實現(xiàn)控制成本就成為當代信息化企業(yè)應該思考的關(guān)鍵內(nèi)容。

2 實驗與效果分析

為了更加清楚、具體的看出本文提出以服務器為核心的結(jié)構(gòu)在云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲備份效果，特與傳統(tǒng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)分布存儲備份進行實際比較，對容錯性、擴展性兩方面內(nèi)容進行比較。

2.1 實驗準備

為保證試驗的準確性，特將實驗設(shè)計方法除了實驗環(huán)境不一樣外，保證其他實驗條件相同，進行容錯性、擴展性的相關(guān)實驗。其他實驗條件設(shè)置主要見下表。

2.2 實驗結(jié)果分析

實驗對比過程中，通過兩種數(shù)據(jù)存儲備份技術(shù)同時在相反的工作環(huán)境下進行工作，分析其容錯性、擴展性的變化。實驗效果對比圖見下圖所示。

通過上述實驗結(jié)果的對比，我們可以較為清楚地發(fā)現(xiàn)，云計算環(huán)境下信息化數(shù)據(jù)的存儲備份相比于傳統(tǒng)工作環(huán)境，有了很大提高，具體表現(xiàn)在容錯性較高，有效提升系統(tǒng)運行設(shè)施的實用性，提高大量信息化數(shù)據(jù)的有效訪問效率;可擴展性增加，有效擴寬計算機的存儲空間，為存儲數(shù)據(jù)及其備份提供了一個更為廣闊的存儲空間，實驗證明，本文提出的方法在云計算環(huán)境下更為有效。

3 結(jié)束語

本文對云計算環(huán)境下信息化數(shù)據(jù)存儲備份對比進行分析，依托露云計算技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)信息化數(shù)據(jù)備份的要求，實現(xiàn)本文設(shè)計。實驗論證表明，本文設(shè)計的方法具備極高的有效性。希望本文的研究能夠為云計算環(huán)境下信息化數(shù)據(jù)存儲備份研究提供方法論上的指導。

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【通聯(lián)編輯：張薇】