基于云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)分析

摘 要 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，信息技術(shù)也取得了重大突破。在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代里，人們越來越關(guān)注科技的進(jìn)步，以及科技發(fā)展帶來的更加便捷的應(yīng)用。云計(jì)算自提出以來，得到了業(yè)內(nèi)眾多學(xué)者的深入研究，作為未來計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向，云計(jì)算有著獨(dú)特的優(yōu)勢與潛力。做好云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)關(guān)系到云計(jì)算技術(shù)更好的應(yīng)用。文章首先對云計(jì)算及云存儲(chǔ)進(jìn)行簡要闡述，其次就如何在云計(jì)算環(huán)境下構(gòu)建數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系進(jìn)行探討，最后分析了數(shù)據(jù)安全性。

關(guān)鍵詞 云計(jì)算；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；分析；計(jì)算機(jī)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）07-0071-02

近年來，云計(jì)算越來越多的出現(xiàn)在大家的視野里，人們給予了云計(jì)算極大的關(guān)注。云計(jì)算會(huì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的計(jì)算機(jī)算法，這一理論也被認(rèn)為是未來發(fā)展的必然趨勢。在傳統(tǒng)的模式下，工作人員為了使信息進(jìn)行交互，一般都會(huì)在本地進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理。為了更好的保證數(shù)據(jù)調(diào)取的穩(wěn)定性，企業(yè)需要購買各種硬件、軟件基礎(chǔ)設(shè)施，而且還需要對這些設(shè)施進(jìn)行維護(hù)。但是由于存儲(chǔ)和處理的數(shù)據(jù)量在不斷的加大，所需要的存儲(chǔ)空間就越來越大，這樣就會(huì)大大提高企業(yè)的成本。但是這些并不是企業(yè)需要直接面對的，為了完成他們需要完成的業(yè)務(wù)，卻不得不為此投入大量的成本。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，信息處理技術(shù)不斷的發(fā)展，人們可以不用把大量的數(shù)據(jù)技術(shù)放在自己的計(jì)算機(jī)上，可以放在別人的計(jì)算機(jī)上或者是遠(yuǎn)程的服務(wù)器上，因此企業(yè)就不需要投入大量的資金購買存儲(chǔ)設(shè)備，完全可以通過互聯(lián)網(wǎng)根據(jù)自己的需求找到存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程設(shè)備上的數(shù)據(jù)，于是云計(jì)算初步模型就出現(xiàn)了。

1 云計(jì)算與云儲(chǔ)存

1）云計(jì)算。在互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)條件下提供了云計(jì)算的一種技術(shù)形式，云計(jì)算可以提供動(dòng)態(tài)變化的能夠伸縮的并且以虛擬為特點(diǎn)的計(jì)算模式。“云”就是一種比喻，是一個(gè)抽象的概念，實(shí)際上是計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)在起作用。

通過云計(jì)算把大量的數(shù)據(jù)都放在計(jì)算機(jī)上，這個(gè)計(jì)算機(jī)不是指本地的計(jì)算機(jī)，而是遠(yuǎn)程的服務(wù)器，企業(yè)可以根據(jù)自己的實(shí)際需求，對計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行訪問，企業(yè)可以把大量的信息資源都轉(zhuǎn)換到客觀應(yīng)用上去。也就是說，計(jì)算機(jī)只是成為了一個(gè)簡單的終端，不需要進(jìn)行任何的計(jì)算或者是存儲(chǔ)，直接把主機(jī)功能交給云端。

2）云存儲(chǔ)。在云概念的基礎(chǔ)上延伸出了一個(gè)新的概念那就是云存儲(chǔ)，云存儲(chǔ)與云概念十分相似，它以分布式文件系統(tǒng)以及網(wǎng)格技術(shù)作為基礎(chǔ)，以集群應(yīng)用，借助應(yīng)用軟件把計(jì)算機(jī)中的各種存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行有效的集中，讓彼此能夠協(xié)同合作。它的功能就是對外提供相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及業(yè)務(wù)訪問。本質(zhì)上說來，對于當(dāng)前存儲(chǔ)模式的創(chuàng)新就是云存儲(chǔ)。云存儲(chǔ)也是特殊的構(gòu)架服務(wù)，具體來說，一些廣域網(wǎng)或者是互聯(lián)網(wǎng)對于應(yīng)用者來說具有透明性。相關(guān)的應(yīng)用程序軟件是云存儲(chǔ)的關(guān)鍵之處，在存儲(chǔ)設(shè)備之間進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，通過這些有效的軟件使設(shè)備與設(shè)備之間進(jìn)行服務(wù)的轉(zhuǎn)變。

2 構(gòu)建在云環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系

在實(shí)際操作的過程中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系包括數(shù)據(jù)中心和云服務(wù)接口以及服務(wù)協(xié)議等，數(shù)據(jù)中心是在云環(huán)境下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基礎(chǔ)，由存儲(chǔ)管理、分布式文件體系和存儲(chǔ)備份組成。云存儲(chǔ)設(shè)備既可以是在企業(yè)的發(fā)展過程中所專門應(yīng)用的存儲(chǔ)設(shè)備，也可是PC，這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)的基礎(chǔ)是客戶機(jī)和服務(wù)器模式。經(jīng)過檢驗(yàn)這些確實(shí)可以完成大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)工作，并且效果也非常理想。

1）服務(wù)器的結(jié)構(gòu)。云計(jì)算的組成部分中最重要的是存儲(chǔ)服務(wù)器架構(gòu)。在云存儲(chǔ)體系構(gòu)建之前，應(yīng)該首先構(gòu)建云存儲(chǔ)服務(wù)器架構(gòu)，這個(gè)可以根據(jù)架構(gòu)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，這些架構(gòu)技術(shù)是多樣化的。在NAS這個(gè)文件存儲(chǔ)系統(tǒng)中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都是一個(gè)相互獨(dú)立的個(gè)體，文件是這個(gè)系統(tǒng)中最小的單位。在集群中，如果文件可以完整的保留，那么其數(shù)據(jù)信息也會(huì)有效的保存在集群的特定的點(diǎn)上，文件雖然比較多，但是會(huì)被重新定義到一些另外的節(jié)點(diǎn)上，這樣信息就顯得太過繁雜了。在實(shí)踐的過程中，人們可以發(fā)現(xiàn)，SNA作為存儲(chǔ)系統(tǒng)的一塊兒，如果有某一個(gè)文件發(fā)出請求，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)對該文件的不同數(shù)據(jù)塊進(jìn)行訪問，它能夠有效的對用戶的某一種需求進(jìn)行及時(shí)的處理。這種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)比較適合在云服務(wù)器當(dāng)中使用，它可以在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)展，而且傳輸?shù)男室脖容^高。

2）服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳遞。在當(dāng)前的存儲(chǔ)系統(tǒng)的環(huán)境下，一些存儲(chǔ)系統(tǒng)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的傳送協(xié)議，異構(gòu)的平臺(tái)之間的信息可以進(jìn)行有效的資源共享。在計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)中，程序和數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化問題是需要我們共同考慮的。在使用數(shù)據(jù)庫的時(shí)候，存儲(chǔ)過程是必不可少的，它提供了一種更加高級的特性。它可以傳遞一些函數(shù)或者是邏輯表達(dá)方式，這樣就可以幫助程序人員來處理一些比較復(fù)雜的任務(wù)。它的存儲(chǔ)過程也比一些別的程序快很多，如果存儲(chǔ)的過程發(fā)生在本地的服務(wù)器上，那就可以減少在執(zhí)行和操作過程中的寬帶傳輸和執(zhí)行命令的時(shí)間。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以分頁顯示數(shù)據(jù)，執(zhí)行一個(gè)命令會(huì)產(chǎn)生幾萬種結(jié)果，這些結(jié)果是不可能一次性的直接輸出到客戶端上，可以采用分頁顯示來解決這個(gè)問題。分頁顯示主要有兩種，一種是在數(shù)據(jù)庫的查詢所匹配的記錄一下子存儲(chǔ)在內(nèi)存儲(chǔ)器當(dāng)中。另一個(gè)是根據(jù)用戶的需求，從這些匹配的記錄當(dāng)中顯示指定的記錄。這兩者是有一定的區(qū)別的，前一種是把所有的記錄一次性的寫到內(nèi)存里，再使用分頁顯示，后一種是指通過指定數(shù)量的查詢互相匹配的記錄然后寫入到內(nèi)存當(dāng)中，接著分頁顯示。這個(gè)系統(tǒng)使每一個(gè)要求只需要返回一個(gè)頁面的數(shù)據(jù)，效率大大的提高了。

3 關(guān)于企業(yè)的存儲(chǔ)構(gòu)建方案

1）商業(yè)化的云存儲(chǔ)系統(tǒng)。在一些數(shù)據(jù)領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫已經(jīng)研發(fā)出一系列的商業(yè)化存儲(chǔ)產(chǎn)品，主要建立在云存儲(chǔ)的相關(guān)理論基礎(chǔ)上。一些最早就致力于云存儲(chǔ)研發(fā)的公司推出數(shù)項(xiàng)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的存儲(chǔ)技術(shù)，而且還提出了云存儲(chǔ)系統(tǒng)的構(gòu)架方案。從用戶的角度出發(fā)，在相關(guān)協(xié)議下可以實(shí)現(xiàn)自身數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和提取。可以提供一些簡單的隊(duì)列服務(wù)，在一些虛擬的主機(jī)之間信息可以互相發(fā)送好接收，而且一些支持的服務(wù)可以為用戶提供專業(yè)的存儲(chǔ)接口。一些公司希望他們提出的數(shù)據(jù)庫分布式的編程環(huán)境，可以適用于本公司的具體情況，還可以適用于云存儲(chǔ)的應(yīng)用開發(fā)商提出的關(guān)于存儲(chǔ)的一些應(yīng)用服務(wù)，可以起到一箭雙雕的作用。endprint

2）構(gòu)建企業(yè)自身的數(shù)據(jù)中心。對于許多大型企業(yè)來說，數(shù)據(jù)的安全性是最重要的，數(shù)據(jù)中包含著許多客戶的信息，這些客戶的信息一定不能泄露，泄露了以后就會(huì)面臨重大的信譽(yù)問題，這個(gè)時(shí)候如果選擇的是租用的云存儲(chǔ)服務(wù)的話，企業(yè)許多的數(shù)據(jù)資料都需要存儲(chǔ)在云服務(wù)提供的云數(shù)據(jù)中心，會(huì)面臨一定的風(fēng)險(xiǎn)性，所以有一些大型的企業(yè)轉(zhuǎn)向一些私有的云存儲(chǔ)的云服務(wù)提供商提供的云數(shù)據(jù)的中心，借助這個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備也需要大量的資金投入，它是借助私云存儲(chǔ)提供的存儲(chǔ)設(shè)備以及冗余備份系統(tǒng)，所以這種結(jié)構(gòu)并不靈活。作為企業(yè)可以選擇混合云存儲(chǔ)方案，可以把與之相關(guān)的關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)作為首要的存儲(chǔ)，存到私云存儲(chǔ)當(dāng)中，對于其它的一些數(shù)據(jù)就可以存儲(chǔ)在租用的云存儲(chǔ)當(dāng)中，借用這種存儲(chǔ)的方法可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)效用利用的最大化。

4 云計(jì)算的環(huán)境下關(guān)于數(shù)據(jù)安全問題

為了保證數(shù)據(jù)的安全性能我們可以采用加密的方式，對于加密的方法有兩種：對稱加密和非對稱加密。實(shí)踐證明，對稱加密的算法還比較成熟，所以應(yīng)用的范圍比較廣泛，這種加密的算法、加密和解密都比較容易實(shí)現(xiàn)，所以廣泛的應(yīng)用于大量的數(shù)據(jù)傳輸，對于非對稱加密來說，可以把傳統(tǒng)的密鑰分為公開密鑰和私有密鑰，把加密算法和解密算法分開控制，這樣可以在計(jì)算方法的復(fù)雜程度上確保其的安全性。

1）關(guān)于加密。當(dāng)想要對某一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的時(shí)候可以通過對稱加密算法密匙生成器，通過密匙生成器來隨機(jī)生成含有校驗(yàn)信息的密匙，再通過非對稱加密算法對所包含的效驗(yàn)信息的密匙進(jìn)行加密。這樣就可以把密文統(tǒng)一打包以后發(fā)到用戶端供用戶們使用，這個(gè)密文是經(jīng)過加密算法處理的。除這些以外，對于一些數(shù)據(jù)量十分大的用戶的數(shù)據(jù)可以通過對稱的加密算法對其進(jìn)行加密。但是對于一些數(shù)據(jù)量用戶較小的用戶可以考慮對一些非對稱算法進(jìn)行加密，將這兩種密匙和密文數(shù)據(jù)一塊兒存儲(chǔ)起來放到云存儲(chǔ)中心，對于那些非加密的密匙以及解密的密匙僅僅需要進(jìn)行保存就行。

2）關(guān)于解密。既然可以加密處理，那么就應(yīng)該對密匙進(jìn)行解密，這樣密碼的設(shè)立才會(huì)更有意義。在對數(shù)據(jù)解密的過程中，用戶首先需要對對稱加密的算法進(jìn)行解密，這種算法是跟非對稱加密相關(guān)的。這樣就可以對密匙進(jìn)行還原，然后，被還原的密匙根據(jù)對稱算法對所提供的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解密，這樣可以把所需要的文件進(jìn)行還原。兩種算法需要配合使用，這樣才能最大限度的發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，避免某一種算法的不足導(dǎo)致文件不能安全的進(jìn)行保密。我們的目的是對數(shù)據(jù)的安全進(jìn)行保密，可以通過對稱密匙對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密也可以利用非對稱密匙僅僅對一部分密匙進(jìn)行加密。這兩種算法互相結(jié)合，有效地解決了云計(jì)算中所面臨的安全問題。

5 結(jié)束語

在云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)給人們帶了許多的方便，釋放了個(gè)人計(jì)算機(jī)終端的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)任務(wù)，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。云計(jì)算環(huán)境下數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中把對稱密匙和非對稱密匙結(jié)合起來使用，為云環(huán)境下的存儲(chǔ)技術(shù)帶來了一定的安全性。這是一種解決安全問題比較可行的方法。隨著科技的不斷進(jìn)步，云計(jì)算環(huán)境下的存儲(chǔ)技術(shù)一定會(huì)有更大的突破，實(shí)踐應(yīng)用也一定會(huì)更加廣泛。

參考文獻(xiàn)

[1]李煜民，章才能.謝杰.云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2010（5）：32-34.

[2]陳鳳萍.云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)分析[J].硅谷，2013（17）：43，29.

[3]張慶華.云存儲(chǔ)技術(shù)在視頻監(jiān)控中的發(fā)展與應(yīng)用[J].中國公共安全（綜合版），2013（17）：53-54.

作者簡介

楊莉（1981-），女，湖南桃江人，講師，軟件工程碩士，研究方向：軟件工程與項(xiàng)目管理。endprint