邊緣云計算體系結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)遷移方法分析

謝容麗

（福建船政交通職業(yè)學(xué)院 福建省福州市 350000）

在當(dāng)下信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展壯大，應(yīng)用范圍不斷增加的時代環(huán)境中，對結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)科技和計算機(jī)技術(shù)的云計算體系結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)遷移方法進(jìn)行研究是有著非常重要的作用，對其進(jìn)行研究可以實現(xiàn)有效降低傳統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)管理的成本，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值，并且云計算模式還可以更好的進(jìn)行儲存和計算工作，對我國互聯(lián)網(wǎng)科技和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展具有較大的促進(jìn)作用。

1 云計算

云計算服務(wù)模式可以直接替代計算機(jī)系統(tǒng)中原有的計算和數(shù)據(jù)儲存功能，并且計算和數(shù)據(jù)儲存的性能更好，但是由于云計算模式在使用過程中并不只是涉及單單一種計算情況，而是需要借助其它學(xué)科的先進(jìn)成果，所以在對云計算模式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)遷移進(jìn)行分析前，需要研究人員對云計算的概念進(jìn)行充分的了解。

在學(xué)術(shù)方面定義云計算模式的概念仍存在較大的爭議，世界各地的學(xué)術(shù)組織和個人學(xué)者對云計算模式都有著各不相同的定義，美國NIST 定義云計算服務(wù)時指出，云計算服務(wù)是可以按照使用人員的不同需求，為其配置出符合使用要求的資料資源的服務(wù)，是實現(xiàn)使用人員在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行資源共享的服務(wù)，并且不需要使用人員投入很多時間進(jìn)行服務(wù)管理的服務(wù)模式?；谏鲜鲈朴嬎惴?wù)的定義進(jìn)行分析，證明實現(xiàn)云計算服務(wù)模式的基本技術(shù)為：網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)；計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩種，云計算模式運行的根本目的便是最大程度的利用互聯(lián)網(wǎng)資源，通過這種方式讓互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)技術(shù)發(fā)展成商品的模式，促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)商業(yè)化程度以及數(shù)據(jù)時代的發(fā)展進(jìn)程。但是由于云計算模式在使用過程中需要進(jìn)行的計算操作要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于傳統(tǒng)計算機(jī)使用過程中進(jìn)行的計算操作，這使得使用人員使用云計算服務(wù)時，需要對計算機(jī)硬件設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，并且還需要對計算機(jī)的系統(tǒng)軟件進(jìn)行優(yōu)化。舉例而言便是優(yōu)化云計算服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，并對云計算服務(wù)模式中系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理功能進(jìn)行優(yōu)化。

云計算模式是一種非常復(fù)雜的計算模式，這種模式涉及的技術(shù)學(xué)科較多，并且還涉及了互聯(lián)網(wǎng)和計算機(jī)等新興理念技術(shù)，基于此，對云計算模式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)遷移方面進(jìn)行分析研究時，工作人員應(yīng)重點研究云計算模式具有的特點。云計算模式具有的特點有以下六點：

（1）云計算模式可以根據(jù)使用者的需求進(jìn)行服務(wù)操作，使服務(wù)的彈性程度更高；

（2）云計算模式可以對互聯(lián)網(wǎng)的資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理；

（3）云計算模式可以更好的進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)資源的合理分配；

（4）云計算模式可以根據(jù)使用者的使用需求，自動對互聯(lián)網(wǎng)資源換進(jìn)行分配，達(dá)到系統(tǒng)具有高度智能化的使用效果；

（5）云計算模式可以根據(jù)使用者對互聯(lián)網(wǎng)資料的應(yīng)用情況采取不同的資費收取，以此增加云計算服務(wù)開展過程中企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益；

（6）云計算模式可以和多種終端設(shè)備進(jìn)行連接，使使用者可以在不同終端設(shè)備中使用云計算模式，實現(xiàn)云計算模式真正的便利快捷[1]。云計算模式的模型圖如圖1所示。

圖1：云計算模型圖

2 云計算體系結(jié)構(gòu)的劃分

2.1 云計算體系結(jié)構(gòu)中常見的種類

絕大多數(shù)的云計算模式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)會被分成三層結(jié)構(gòu)，即管理層、核心服務(wù)層以及訪問層，云計算模式系統(tǒng)通過將上述三層不同功能的結(jié)構(gòu)進(jìn)行融合，以此建立的完整云計算服務(wù)系統(tǒng)平臺，在此平臺中，核心服務(wù)層的主要職能作用為將用戶以往使用的計算機(jī)系統(tǒng)中各種不同應(yīng)用、軟件運行條件和硬件設(shè)計等系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)置進(jìn)行變動服務(wù)的模式，并根據(jù)使用者不同的使用需求向使用者提供合適的服務(wù)。經(jīng)過云計算模式系統(tǒng)核心服務(wù)層轉(zhuǎn)化的服務(wù)功能可靠性較高，并且應(yīng)用范圍較大，可以對使用者的多樣化服務(wù)需求進(jìn)行滿足。對云計算服務(wù)的核心服務(wù)層職能的分析可以了解到，此結(jié)構(gòu)層還能繼續(xù)細(xì)化分類，即軟件、平臺和硬件基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層，在細(xì)分出來的三種子服務(wù)系統(tǒng)中，軟件服務(wù)層的功能主要是服務(wù)于其主服務(wù)層中的應(yīng)用，管理并部署這部分應(yīng)用；平臺服務(wù)層主要是負(fù)責(zé)連接互聯(lián)網(wǎng)平臺和使用者，以此將互聯(lián)網(wǎng)平臺上應(yīng)用程序的服務(wù)提供給使用者；硬件基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層主要是根據(jù)使用者的需求情況，提供給使用者基礎(chǔ)設(shè)施部署的服務(wù)[2]。

云計算模式系統(tǒng)的服務(wù)管理層主要功能是保障核心服務(wù)層可以正常的運行使用，達(dá)到核心服務(wù)層運行狀態(tài)安全可靠的目的，因此，服務(wù)管理層的工作內(nèi)容也主要是服務(wù)質(zhì)量的保證以及服務(wù)安全的管理。由于云計算模式系統(tǒng)的特點決定了其向使用者提供的服務(wù)操作一定是效益較高且可靠性較強(qiáng)的，但是由于云計算模式中涉及的技術(shù)領(lǐng)域較多，難免在其向使用者提供服務(wù)時，會出現(xiàn)服務(wù)不周的情況。并且，由于云計算服務(wù)在進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)資源管理時，使用的管理方法為統(tǒng)一集中的管理，這種系統(tǒng)管理方式若是發(fā)生了安全問題，一定會使得大量使用者的個人信息出現(xiàn)泄露的情況，對使用者的隱私安全產(chǎn)生較大的威脅，所以在云計算模式系統(tǒng)中，服務(wù)管理層的主要工作內(nèi)容便是對云計算模式的安全進(jìn)行保障管理。

云計算模式系統(tǒng)的訪問層主要功能是對使用者使用云計算模式時產(chǎn)生的訪問需求進(jìn)行滿足。云計算模式的訪問接口層可以對多種訪問命令進(jìn)行執(zhí)行，并且由于云計算模式支持多種終端設(shè)備進(jìn)行使用，所以其訪問接口層也可以對多種終端設(shè)備（智能手機(jī)和電腦終端）的使用者訪問需求進(jìn)行滿足，基于此，云計算服務(wù)的訪問層最為顯著的特點就是可以對使用者不同終端的訪問需求進(jìn)行滿足。

2.2 邊緣云計算的體系結(jié)構(gòu)

在傳統(tǒng)云計算模式系統(tǒng)分類中，一般會將系統(tǒng)分成兩種模式，一種是集中式的計算系統(tǒng)，另一種是分布式的計算系統(tǒng)，而兩種系統(tǒng)在使用階段都存在一定的缺陷，即分布式的計算系統(tǒng)存在計算功能較差的問題，而集中式的計算系統(tǒng)存在依賴互聯(lián)網(wǎng)程度較高的問題，基于此種情況，云計算模式的研究人員便對其進(jìn)行了優(yōu)化，建立了邊緣云計算服務(wù)系統(tǒng)的體系。并把邊緣云計算服務(wù)系統(tǒng)體系進(jìn)行子系統(tǒng)劃分，其也可以劃分為三種子系統(tǒng)：用戶終端、核心云以及邊緣云。邊緣云子系統(tǒng)的主要功能是處理使用人員提出的各種服務(wù)需求，并根據(jù)使用人員提出的服務(wù)需求，自動由系統(tǒng)推送給使用人員相應(yīng)的服務(wù)功能。核心云子系統(tǒng)則是對不同區(qū)域的邊緣云子系統(tǒng)進(jìn)行管理和監(jiān)測，確保邊緣云子系統(tǒng)向使用者提供服務(wù)操作的服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)安全程度，并且，核心云子系統(tǒng)還能做到對不同區(qū)域的邊緣云子系統(tǒng)的工作信息進(jìn)行調(diào)整，通過這種方式對邊緣云服務(wù)模式的工作效率進(jìn)行提高。用戶終端子系統(tǒng)職能則是連接邊緣云計算服務(wù)系統(tǒng)和使用人員的途徑，這是使用人員通過邊緣云計算模式系統(tǒng)訪問的關(guān)鍵子系統(tǒng)。

3 邊緣云計算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移策略

3.1 云計算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移

在計算機(jī)儲存系統(tǒng)中較為關(guān)鍵的技術(shù)之一便是數(shù)據(jù)遷移技術(shù)，在云計算模式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)遷移技術(shù)主要的功能是對計算機(jī)系統(tǒng)使用產(chǎn)生的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和清洗，并將轉(zhuǎn)換和清洗后的數(shù)據(jù)信息在新系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)定加載。使用數(shù)據(jù)遷移技術(shù)能將以往系統(tǒng)中重要的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行保存，并且還能對計算機(jī)系統(tǒng)中的垃圾數(shù)據(jù)進(jìn)行清理，達(dá)到提高系統(tǒng)計算工作效率的目標(biāo)。而云計算服務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)遷移操作指的是把某個云計算服務(wù)系統(tǒng)使用人員使用形成的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)移到另外固定的云計算服務(wù)系統(tǒng)中，但由于云計算服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移操作中仍存在一些問題沒有得到很好的解決。

云計算模式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)遷移技術(shù)使用階段出現(xiàn)的主要問題便是使用者無法順利進(jìn)行云計算模式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移操作。云計算模式系統(tǒng)和本地計算系統(tǒng)是存在一定差異的，因此云計算服務(wù)系統(tǒng)的使用人員可以在云計算服務(wù)系統(tǒng)中對保存的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相關(guān)處理動作，卻無法遷移數(shù)據(jù)信息。而云計算服務(wù)系統(tǒng)使用人員若想遷移其使用的數(shù)據(jù)信息，首要條件是確保使用人員再次使用的云服務(wù)技術(shù)和其他的云服務(wù)技術(shù)可以兼容，并且使用者還需要和云計算模式系統(tǒng)的服務(wù)商簽訂使用合同時也必須標(biāo)注出允許使用者可以自行對其在云計算模式系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行遷移操作。所以，由于云計算模式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移服務(wù)非常不方便，導(dǎo)致云計算模式系統(tǒng)的普及推廣存在較大的阻礙[3]。

3.2 邊緣云計算系統(tǒng)中遷移數(shù)據(jù)的方法

在邊緣云計算服務(wù)系統(tǒng)中，使用人員再次登錄的邊緣云計算模式系統(tǒng)和其常用登錄的邊緣云計算模式系統(tǒng)并不相同，使用者便需要將自身在另一個邊緣云計算模式系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)進(jìn)行遷移，將數(shù)據(jù)遷移到現(xiàn)在使用的邊緣云計算模式系統(tǒng)中。對于邊緣云計算模式系統(tǒng)中使用者進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的遷移操作來說，其并不像云計算模式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)遷移操作那么困難，使用者可以通過以下兩種方式進(jìn)行不同邊緣云計算模式系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)信息遷移操作。

第一種邊緣云計算模式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)遷移的方法為儲存式數(shù)據(jù)遷移。儲存式數(shù)據(jù)遷移方式的工作原理為：在使用者進(jìn)行邊緣云計算模式系統(tǒng)登錄時，邊緣云計算模式系統(tǒng)會對使用者正在使用的邊緣云中是否存在使用者數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，若是邊緣云計算模式系統(tǒng)檢測結(jié)果為沒有使用者的數(shù)據(jù)信息，則需要通過核心云子系統(tǒng)去協(xié)調(diào)舊邊緣云計算模式系統(tǒng)將使用者的數(shù)據(jù)信息傳輸給新邊緣云計算模式系統(tǒng)中，從而達(dá)到對使用者數(shù)據(jù)進(jìn)行遷移的目的，并且在使用者使用完邊緣云計算模式系統(tǒng)時，邊緣云計算模式系統(tǒng)會自動對使用者的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲存，方便使用者下次繼續(xù)使用。邊緣云計算模式系統(tǒng)的這種數(shù)據(jù)遷移方式可以使其進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移操作時，不受網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量較差以及網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大等問題的影響，但是由于使用者的數(shù)據(jù)信息在新的邊緣云計算模式系統(tǒng)中進(jìn)行了儲存，很容易造成使用者的數(shù)據(jù)信息在儲存過程中發(fā)生泄露的問題，對使用者的信息隱私安全產(chǎn)生威脅，所以在使用者使用此種邊緣云計算模式系統(tǒng)數(shù)據(jù)遷移方法時，需要對使用的邊緣云計算模式系統(tǒng)安全儲存能力進(jìn)行考慮分析。

第二種邊緣云計算模式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)遷移的方法為網(wǎng)絡(luò)傳輸，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)遷移方式的工作原理為：使用者在新的邊緣云計算模式系統(tǒng)中進(jìn)行登錄時會觸發(fā)數(shù)據(jù)訪問請求，此時邊緣云計算模式系統(tǒng)的核心云子系統(tǒng)便會對新邊緣云計算模式系統(tǒng)和舊邊緣云計算模式系統(tǒng)之間的工作實施調(diào)整，讓舊邊緣云計算服務(wù)系統(tǒng)將使用人員需要使用的數(shù)據(jù)資源采取互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)姆绞絺鬏斨潦褂谜哒谑褂玫倪吘壴朴嬎隳Ｊ较到y(tǒng)中，以此達(dá)到使用者數(shù)據(jù)信息遷移的目的[4]。

4 結(jié)束語

綜上所述，邊緣云計算服務(wù)系統(tǒng)是新發(fā)展出的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)模式，也是實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)化發(fā)展的重要途徑，更是提高互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)收益的服務(wù)模式，可以有效的促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。由于云計算模式系統(tǒng)是新興的計算機(jī)服務(wù)模式，其存在一定的特殊性，導(dǎo)致云計算服務(wù)系統(tǒng)在運行階段存有部分有待解決的問題，基于此，深化研究邊緣云計算服務(wù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)遷移措施是必然選擇。