數(shù)據(jù)存儲管理方法在移動(dòng)環(huán)境中的關(guān)鍵技術(shù)

孟　蕾

（江西科技學(xué)院瑤湖校區(qū)信息工程學(xué)院，南昌　330000）

數(shù)據(jù)存儲管理方法在移動(dòng)環(huán)境中的關(guān)鍵技術(shù)

孟蕾

（江西科技學(xué)院瑤湖校區(qū)信息工程學(xué)院，南昌330000）

摘要：隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在移動(dòng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)信息存儲管理技術(shù)有了新的需求，對其進(jìn)行的研究也變得日趨重要。移動(dòng)環(huán)境具有多源性、自治性和環(huán)境依存性等特點(diǎn)，因此面向其的數(shù)據(jù)存儲管理應(yīng)具有集中性和分布性的特點(diǎn)，良好的數(shù)據(jù)存儲方法能為移動(dòng)應(yīng)用的運(yùn)行提供安全和高效的數(shù)據(jù)存儲基礎(chǔ)，對數(shù)據(jù)存儲管理在移動(dòng)環(huán)境中的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)環(huán)境；數(shù)據(jù)存儲方法；關(guān)鍵技術(shù)

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展帶動(dòng)了移動(dòng)環(huán)境下的各種業(yè)務(wù)，移動(dòng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)數(shù)量也隨之而迅速增長，因此對移動(dòng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲管理的研究變得尤為重要。在本文中，對數(shù)據(jù)存儲管理方法在移動(dòng)環(huán)境中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。首先，分析移動(dòng)環(huán)境下的典型架構(gòu)即移動(dòng)網(wǎng)格，其次提出基于移動(dòng)環(huán)境的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)架構(gòu)，再次對移動(dòng)數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的研究，最后對Qos即存儲服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行了一些介紹。

1　關(guān)于移動(dòng)網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)和資源選擇

所謂的移動(dòng)網(wǎng)格是為了解決不同功能的無線設(shè)備相互間來實(shí)現(xiàn)資源的有效共享和無縫合作的關(guān)鍵技術(shù)。移動(dòng)網(wǎng)格是有線網(wǎng)格和無線網(wǎng)格的結(jié)合，有線網(wǎng)格指的是固定的網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)，無線網(wǎng)格指的是無線設(shè)備資源共享的無線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)網(wǎng)格系統(tǒng)由有線網(wǎng)格部分、網(wǎng)關(guān)和無線網(wǎng)格部分組成。在這其中，有線網(wǎng)格為靜態(tài)網(wǎng)格，無線網(wǎng)格為動(dòng)態(tài)網(wǎng)格，它們通過網(wǎng)關(guān)相連接。在網(wǎng)關(guān)相連接處有很多個(gè)代理服務(wù)器為各個(gè)網(wǎng)格間的計(jì)算、數(shù)據(jù)和通信等進(jìn)行相關(guān)的緩存、中轉(zhuǎn)和協(xié)調(diào)，其被稱為移動(dòng)服務(wù)代理，我們由此提出一種基于代理的移動(dòng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型。

無線網(wǎng)格可以采用兩種方式，一種是分布式，一種是集中式。靜態(tài)網(wǎng)格可采用通用的內(nèi)部處理機(jī)制來進(jìn)行。移動(dòng)網(wǎng)格資源的選擇和分配方法主要有以下幾種：一是基于距離的選擇，二是基于資源的貪心選擇算法，三是基于優(yōu)先隊(duì)列的選擇算法，四是基于協(xié)議的選擇算法，五是基于相應(yīng)性能的選擇算法，六是基于組合策略的選擇算法。

2　移動(dòng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)架構(gòu)

借助上下文感知的技術(shù)，可以設(shè)計(jì)一種通用的用于移動(dòng)環(huán)境的存儲服務(wù)架構(gòu)，它能自適應(yīng)地為終端提供分布式存儲服務(wù)架構(gòu)，能感知計(jì)算智能，且能將這種感知發(fā)給服務(wù)器，然后由服務(wù)器來進(jìn)行分配相應(yīng)的服務(wù)和存儲資源。我們將這種模型命名為自適應(yīng)式的分布式存儲服務(wù)架構(gòu)（SDSSAM），其模型如下圖一所示：

圖一　自適應(yīng)式分布式存儲服務(wù)系統(tǒng)模型

將存儲系統(tǒng)嵌入智能而具有的自適應(yīng)、自管理存儲技術(shù)即為自主存儲。自主存儲通過采用多個(gè)的Agent系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，通過各個(gè)Agent來進(jìn)行消息的協(xié)作和交互，從而使得數(shù)據(jù)存儲在低成本、高效率的前提下完成。通過自主存儲完成的服務(wù)，安全、可靠且具有個(gè)性化。

3　移動(dòng)數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵技術(shù)

移動(dòng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的最有效方式是移動(dòng)數(shù)據(jù)庫，移動(dòng)數(shù)據(jù)庫的研發(fā)受到越來越多的關(guān)注和重視，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，移動(dòng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由服務(wù)器、移動(dòng)客戶機(jī)和移動(dòng)支持節(jié)點(diǎn)三類。因?yàn)橐苿?dòng)數(shù)據(jù)庫需要移動(dòng)環(huán)境，主機(jī)的位置管理就成為了重要方面，為了解決這個(gè)問題，Margret H.Dunham等提出了與位置相關(guān)的數(shù)據(jù)管理，在此數(shù)據(jù)被復(fù)制劃分成兩種類型，一種是與位置無關(guān)的時(shí)間復(fù)制，一種是與位置無關(guān)的空間復(fù)制。為了避免通信過載或數(shù)據(jù)失效而在本地臨近節(jié)點(diǎn)附近建立副本的方式，在移動(dòng)環(huán)境下一般采用部分復(fù)制的方式。受到帶寬和低信道速率的影響，在移動(dòng)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行數(shù)據(jù)的緩存是改善系統(tǒng)性能的良好途徑，Cache一般用于對本地的移動(dòng)主機(jī)進(jìn)行存儲數(shù)據(jù)，以達(dá)到提高速度和可用性的目的。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的一個(gè)基本性能就是移動(dòng)事務(wù)處理技術(shù)，它對于維護(hù)數(shù)據(jù)的一致性和支持用戶的并發(fā)訪問具有重要意義。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫因?yàn)槠洫?dú)特的受到移動(dòng)環(huán)境的動(dòng)態(tài)移動(dòng)性的影響，信道帶寬很有限，環(huán)境復(fù)雜，因此在傳輸和通信中數(shù)據(jù)出錯(cuò)或是丟失是常有的事情，解決這個(gè)問題就需要懶惰和悲觀方案。該方案主要是在使用移動(dòng)主機(jī)時(shí)，在遷移的源基站中保留副本，并在新到達(dá)的目的基站中將副本復(fù)制一份，以備目的基站失效時(shí)使用。

4　無線Mesh網(wǎng)下的層次存儲系統(tǒng)架構(gòu)

Internet通過網(wǎng)關(guān)來連接，通過無線互連將無線路由器構(gòu)成Mesh骨干網(wǎng)，其中的每個(gè)路由器都能連接很多個(gè)客戶。這樣就構(gòu)成了一個(gè)生成樹，一些客戶能對多個(gè)路由器進(jìn)行訪問，從而使得路由器能靈活的對負(fù)載情況進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，每個(gè)路由器負(fù)責(zé)的若干客戶構(gòu)成了一個(gè)單元，每個(gè)單元的客戶可以用兩種路由方式來通信，一種是基于路由器的中心轉(zhuǎn)發(fā)，另一種是基于P2P的分布式通信方式，也可以采用兩者結(jié)合的方式來進(jìn)行，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理選擇。

5　移動(dòng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)（Qos）研究

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)的研究較廣，目前移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)支持的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)主要是IETF定義的集中服務(wù)和區(qū)分服務(wù)。集中服務(wù)主要是一種基于流的數(shù)據(jù)存儲體系。流指的是一串彼此相關(guān)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報(bào)，且是源于某一用戶特點(diǎn)行為的。另外，虛電路還被引入到集中服務(wù)中來。RSVP是一種為使得業(yè)務(wù)流在沿途建立和維護(hù)虛鏈接的信令協(xié)議。將所需資源預(yù)約給每個(gè)業(yè)務(wù)流，有很好的靈活性和存儲保障服務(wù)能力。但是集中服務(wù)受到數(shù)據(jù)存儲服務(wù)的限制，不適合單獨(dú)應(yīng)用于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中。

6　小結(jié)

研究移動(dòng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲管理方法的關(guān)鍵技術(shù)，能滿足日益增長的移動(dòng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)需求，能為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行提供高效可靠的數(shù)據(jù)存儲基礎(chǔ)，對推動(dòng)我國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐明，曹建農(nóng)，彭偉.移動(dòng)計(jì)算技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

[2] 時(shí)成閣.網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2012.

[3] 張德干.移動(dòng)計(jì)算[M].北京：科學(xué)出版社，2010.

作者簡介：孟蕾（1979-）女，江西人，講師，碩士，計(jì)算機(jī)技術(shù)。