基于云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)的探究

周瓊

摘 要： 隨著網(wǎng)絡技術(shù)和科學技術(shù)的進步和發(fā)展，云計算成為未來主要發(fā)展趨勢，屬于新型資源，可以全面提高存儲和處理數(shù)據(jù)的安全性。在分布存儲技術(shù)中應用云計算，能夠增加分布存儲的實用性和高效性。以此本文主要分析了云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：云計算 分布存儲 關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：TP333 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）08-0006-01

近年來隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的迅速發(fā)展，為人們?nèi)粘Ｉ顜砗艽笥绊懀嬎銠C的大量應用給人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活帶來很大便利。

一、云計算概述

云計算主要就是為了滿足現(xiàn)今大量數(shù)據(jù)源計算和存儲需求的通信技術(shù)基礎(chǔ)上形成的可以分享基本資源的計算機模型，是發(fā)展中具備劃時代意義的模型。云計算的核心是互聯(lián)網(wǎng)，改變了傳統(tǒng)個人計算機的方式，構(gòu)建多個計算機相連接形成大量設備網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中心，以此來存儲大量數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)存儲中心的基本作用實際上就是依據(jù)上層服務和應用為以后提供便捷、安全、可靠、透明的服務和數(shù)據(jù)存儲功能。數(shù)據(jù)中心是云計算的基礎(chǔ)，能夠連接系統(tǒng)中不同業(yè)務以此來操作各種業(yè)務，服務提供上能夠依據(jù)各種數(shù)據(jù)來獲得合理的服務。內(nèi)容提供商主要就是從數(shù)據(jù)中來獲得相應內(nèi)容。依據(jù)計算機技術(shù)發(fā)展的通信技術(shù)、信息處理技術(shù)呈現(xiàn)出前所未有的速度，獨立計算機中存儲大量數(shù)據(jù)已經(jīng)逐漸不能滿足實際需求，因此出現(xiàn)了云計算模式下的分布存儲技術(shù)。這種計算機技術(shù)能夠節(jié)約大量費用。云計算環(huán)境中數(shù)據(jù)中心存在不同節(jié)點，各種節(jié)點上存儲大量數(shù)據(jù)，也可以存儲在不同中心上，數(shù)據(jù)中心為客戶提供數(shù)據(jù)和組織方式[1]。

二、云計算環(huán)境下分布存儲技術(shù)的結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)中心是保障正常運行云計算的基礎(chǔ)，一般包括兩部分：軟件和硬件。云計算模式下，硬件實際上是說數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設備，包括支撐系統(tǒng)以及計算機設備。軟件主要就是數(shù)據(jù)中心為客戶提供的安裝程度和服務。數(shù)據(jù)中心節(jié)點結(jié)構(gòu)和云計算高效、安全存儲的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。所以，對數(shù)據(jù)中心不同類型路由轉(zhuǎn)發(fā)功能節(jié)點進行分類處理，基本上包括三種類型，如下所示：

1.服務器結(jié)構(gòu)

服務器結(jié)構(gòu)實際上就是依據(jù)網(wǎng)線來相互連接，其結(jié)構(gòu)中服務器一般就是用來處理和存儲數(shù)據(jù)的，并且同時也包括轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的功能。在結(jié)構(gòu)組成和線路交換方面來說服務器核心結(jié)構(gòu)是相對比較簡單的，不需要交換機等硬件設施，能夠更好的進行底層網(wǎng)絡和服務器的交互工作，為以后高效的路由算法開發(fā)提供保障，但是這種結(jié)構(gòu)實際應用的時候會出現(xiàn)一定問題和不足，例如服務器占用大量的計算、鏈路存在冗余、提高服務器負載壓力，以至于導致嚴重降低服務器計算的整體效率，以此會降低服務器性能和提高設計成本[2]。

2.交換機結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)存儲的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般都是使用交換機，在沒有正式應用云計算技術(shù)以前，大部分用戶使用過程中數(shù)據(jù)存儲中心就是交換機，也就是說一起聯(lián)系數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡中心，交換機是上述兩部分的樞紐，存儲技術(shù)就是交換機結(jié)構(gòu)的核心和基礎(chǔ)，實際操作中基本上都是樹形結(jié)構(gòu)，包括三個部分：聚合層、核心層和邊緣層。實行結(jié)構(gòu)具備擴展性強、容易連接、操作簡單等特點，但是交換機結(jié)構(gòu)實際應用中也會出現(xiàn)問題和不足，例如，存儲技術(shù)落后、有限的存儲量等。存儲數(shù)據(jù)的時候能夠優(yōu)化處理存儲的高效性和操作的靈活性，可以極大程度上提高了應用空間。

3.結(jié)合交換機和服務器的結(jié)構(gòu)

上文所述的單一交換機結(jié)構(gòu)和單一服務器結(jié)構(gòu)都會存在缺陷和不足，所以，實際應用中有機結(jié)合兩種方式進行混合應用，取長補短。這種混合模式可以在可擴展性、路由費用、建設成本、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)等方面得到充分體現(xiàn)。成本建設匯總主要就是因為混合結(jié)構(gòu)能夠凸顯服務器和交換機的優(yōu)勢，在具備相同性能的基礎(chǔ)上適當降低建設成本；擴展性角度來說混合結(jié)構(gòu)受到網(wǎng)卡安裝數(shù)據(jù)限制服務器的功能，并且也存在有效的數(shù)據(jù)中心節(jié)點規(guī)模；網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)角度來說，混合結(jié)構(gòu)一般能夠結(jié)合應用服務器和緩解路由轉(zhuǎn)發(fā)的基本功能，保障更加靈活、方便、自由的應用網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)[3]。

三、云計算環(huán)境下分布存儲關(guān)鍵技術(shù)

1.數(shù)據(jù)容錯技術(shù)

數(shù)據(jù)容錯技術(shù)運用和發(fā)展的過程中需要密切聯(lián)系現(xiàn)代網(wǎng)絡數(shù)據(jù)服務業(yè)務，此外，數(shù)據(jù)容錯技術(shù)是云計算環(huán)境中最重要的分布存儲技術(shù)。數(shù)據(jù)容錯技術(shù)實際上就是說在運行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息服務系統(tǒng)的時候，形成錯誤激活問題的基礎(chǔ)上數(shù)據(jù)信息仍然能夠為用戶提供保證性技術(shù)以及無間斷數(shù)據(jù)服務。這種運用模式以及形成可以在一定程度上保障整體系統(tǒng)更加可靠、安全的運行數(shù)據(jù)服務信息機制，以便于全面提高服務系統(tǒng)的優(yōu)勢和特點，同時也能夠提高訪問數(shù)據(jù)信息的效率。數(shù)據(jù)容錯技術(shù)應用的時候，在出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤的時候可以保障穩(wěn)定、安全、有序的運行整體化技術(shù)系統(tǒng)，并且也能夠在確保安全運行系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，及時修正系統(tǒng)錯誤信息，同時也可以及時刪除或者對比確定冗余信息，全面實現(xiàn)突破數(shù)據(jù)處理技術(shù)的局限性。目前包括兩種數(shù)據(jù)容錯技術(shù)，復制容錯技術(shù)和糾刪碼容錯技術(shù)。

糾刪碼容錯技術(shù)實際上屬于信道傳輸編碼技術(shù)，可以容忍丟失多個數(shù)據(jù)塊，并且也能夠在分布式存儲中融入信息，這種技術(shù)的應用能夠降低存儲空間，編碼容錯技術(shù)能夠編碼多個數(shù)據(jù)目標，形成眾多數(shù)據(jù)目標，以至于能夠降低復制數(shù)據(jù)的效率，但是具備成本高、開銷大的缺陷。復制容錯技術(shù)實際上是數(shù)據(jù)對象應用中構(gòu)建多個相同模塊，在不同存儲節(jié)點中進行合理分布，也就是說數(shù)據(jù)對象失效以后，還是能夠依據(jù)此來獲得相同有效的數(shù)據(jù)。復制容錯技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)復制策略兩個面[4]。

2.節(jié)能技術(shù)

2.1軟件節(jié)能技術(shù)

軟件節(jié)能主要就是在不降低網(wǎng)絡數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，達到控制信息存儲數(shù)據(jù)最低耗能的目標，軟件節(jié)能技術(shù)的關(guān)鍵就是數(shù)據(jù)管理和節(jié)點控制管理操作，依據(jù)上述管理行為來達到有效控制設備節(jié)能的作用[5]。軟件節(jié)能技術(shù)包括數(shù)據(jù)管理技術(shù)和節(jié)點管理技術(shù)兩方面。節(jié)點管理技術(shù)實際上就是為選擇分布存儲節(jié)點提供依據(jù)，并且其他節(jié)點處于封閉或者低耗能的情況，從而起到降低消耗的作用。目前分布式存儲中包括三種數(shù)據(jù)管理技術(shù)，動態(tài)數(shù)據(jù)存放管理技術(shù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)存放管理技術(shù)、緩存預取管理技術(shù)。

2.2硬件節(jié)能技術(shù)

硬件節(jié)能技術(shù)主要就是從網(wǎng)絡信息服務系統(tǒng)硬件角度來進行深入分析，依據(jù)實際情況進行分析包括計算機整體技術(shù)和數(shù)據(jù)中心技術(shù)兩種類型。數(shù)據(jù)中硬件技術(shù)一般來說就是高能耗、高性能的替換操作。計算機整體技術(shù)就是廣泛運用新型技術(shù)體系的結(jié)構(gòu)，以便于能夠降低總體耗能的標準。云計算環(huán)境中運用分布存儲技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能技術(shù)屬性，全面提高應用軟件和硬件的廣度，實現(xiàn)軟件節(jié)能的目標，同時也能夠為保護環(huán)境提供保障和基礎(chǔ)[6]。

硬件設備降低耗能的主要特點就是擁有良好節(jié)能效果，不需復雜的組件，但是需要重新設計系統(tǒng)硬件和體系結(jié)構(gòu)，硬件設備具備比較差的靈活性，不能依據(jù)實際需求進行動態(tài)調(diào)整，并且大批量替換已經(jīng)應用的硬件設備會產(chǎn)生比較高的成本，所以這種方式?jīng)]有得到良好的推廣。目前研究云計算分布存儲技術(shù)的時候，軟件節(jié)能技術(shù)是關(guān)鍵和熱點，這種技術(shù)不需要改變硬件設備，依據(jù)數(shù)據(jù)管理技術(shù)和節(jié)點管理技術(shù)改變數(shù)據(jù)緩存方式、數(shù)據(jù)存放，構(gòu)建更加節(jié)能的磁盤節(jié)點，從而達到降耗節(jié)能的作用。

結(jié)束語

綜上，當今時代正處于科技高速發(fā)展的時期，云計算是新型計算模式，已經(jīng)廣泛應用在存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，云計算能夠有效連接網(wǎng)絡設備和大量數(shù)據(jù)節(jié)點，從而構(gòu)成大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，為滿足不同條件的服務需求奠定基礎(chǔ)。實際應用分布存儲技術(shù)的時候，雖然數(shù)據(jù)規(guī)模比較大，但是也會出現(xiàn)數(shù)據(jù)失效等現(xiàn)象，以此本文主要闡述了云計算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)，為以后發(fā)展分布存儲技術(shù)提供保障。

參考文獻

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[3]馮敬益.基于云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)分析[J].電腦編程技巧與維護，2016（5）：59-60.

[4]王方，蔣弦.關(guān)于云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)研究[J].數(shù)字技術(shù)與應用，2016（2）：89-89.

[5]連敬東.云計算下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)探究[J].軟件（教育現(xiàn)代化）（電子版），2014（4）：285-285，286.

[6]潘啟明.淺析基于云計算的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)[J].電子測試，2014（20）：70-72.