關(guān)于云計算平臺中存儲技術(shù)的探討

劉遲

摘要：信息存儲是云計算平臺的基本功能，也是云計算平臺應(yīng)用的重點要求。對此，加強云計算平臺存儲技術(shù)的研究，對推動云計算平臺優(yōu)化發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。基于此，本文就云計算平臺中的存儲技術(shù)，包括對象存儲技術(shù)、塊存儲技術(shù)、分布式文件存儲技術(shù)等進(jìn)行了簡要分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：云計算存儲技術(shù)技術(shù)應(yīng)用

引言

在信息化時代背景下，信息已經(jīng)成為企業(yè)進(jìn)行可持續(xù)競爭發(fā)展的重要資源。提升企業(yè)信息采集、分析、整理與利用能力是企業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的客觀需求與必然趨勢。對此，企業(yè)在面對海量數(shù)據(jù)，借助先進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行信息存儲系統(tǒng)的研發(fā)與利用。而云計算平臺則是典型的代表，有效提升了企業(yè)信息資源共享能力、存儲能力、配置能力。以下是筆者對云計算平臺中存儲技術(shù)的幾點認(rèn)識，意在拋磚引玉。

1云計算平臺

云計算平臺（cloud computing platform）簡稱“云平臺”，是基于計算機技術(shù)、云計算技術(shù)、虛擬技術(shù)、編程技術(shù)等結(jié)合應(yīng)用下形成資源存儲與管控系統(tǒng)。因此，云計算平臺的核心功能在于資源存儲、資源管理。對云計算平臺進(jìn)行分類，通常可分為以下幾種類型：一是，存儲型云計算平臺，即數(shù)據(jù)存儲是云計算平臺設(shè)計與應(yīng)用的主要目標(biāo)與核心功能;二是，計算型云計算平臺，即數(shù)據(jù)技術(shù)分析是云計算平臺設(shè)計與應(yīng)用的主要目標(biāo)與核心功能;三是，綜合型云計算平臺，即集數(shù)據(jù)存儲與處理功能為一體。通常情況下，云計算平臺主要由“存儲層”、“應(yīng)用層”、“控制層”、“訪問層”等幾部分構(gòu)成。其中存儲層是云計算平臺的基礎(chǔ)層，位于設(shè)計的最底端，側(cè)重于數(shù)據(jù)、信息的存儲;應(yīng)用層是云計算平臺的連接層，側(cè)重于數(shù)據(jù)的傳遞、轉(zhuǎn)換與分析，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)類型選擇接口以滿足不同用戶云計算平臺使用需求;控制層是云計算的核心層，通過存儲技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等的科學(xué)運用，對存儲設(shè)備數(shù)據(jù)分析設(shè)備等進(jìn)行科學(xué)管控實現(xiàn)虛擬資源的有效處理訪問層是云計算平臺的界面層，用戶通過訪問層實現(xiàn)云計算平臺系統(tǒng)的有效登錄，應(yīng)進(jìn)行云計算平臺相關(guān)功能的使用。總而言之，云計算平臺的對象是數(shù)據(jù)與信息，資源是數(shù)據(jù)與信息，目的是滿足用戶數(shù)據(jù)、信息應(yīng)用需求。因此，數(shù)據(jù)與信息存儲技術(shù)在云計算平臺中應(yīng)用的重要性毋庸置疑。在云計算平臺設(shè)計、構(gòu)建與創(chuàng)新中，有必要加強存儲技術(shù)的研究。

2云計算平臺中的存儲技術(shù)

應(yīng)用于云計算平臺中的存儲技術(shù)多種多樣，以下是幾種較為常見的存儲技術(shù)。

2.1對象存儲技術(shù)

在云計算平臺中，對象存儲技術(shù)是應(yīng)用較為廣泛的存儲技術(shù)。該技術(shù)將NAS （Network Attached Storage，網(wǎng)絡(luò)附屬存儲：一種資料存儲裝置，能能夠?qū)?shù)據(jù)單獨存儲在設(shè)備中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集約化管理）與SAN （Storage Area Network，存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)：基于網(wǎng)狀通道技術(shù)應(yīng)用下形成的一種存儲技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速率高，存儲拓展性強，具備數(shù)據(jù)集中備份功能）技術(shù)優(yōu)勢相結(jié)合，構(gòu)成高可靠性、共享性、可拓展性、跨平臺性的存儲體系，從而改變傳統(tǒng)單文件系統(tǒng)下文件存儲數(shù)量的制約，有效提升云計算平臺文件管理能力與水平，滿足大規(guī)模文件存儲需求。通常情況下，對象存儲系統(tǒng)以“Bucket”（容器）與“Object”（對象進(jìn)行數(shù)據(jù)描述Bucket是存儲系統(tǒng)中進(jìn)行高級功能管理的實體，Object則是存儲系統(tǒng)管理的對象

數(shù)據(jù)（包括數(shù)據(jù)地質(zhì)、屬性等），在每個Bucket中都包含一定的Object，Bucket與Object具備一個身份標(biāo)識。用戶在登錄系統(tǒng)后，能夠根據(jù)ID進(jìn)行Bucket或Object的訪問。隨著對象存儲技術(shù)的深入研究對象存儲技術(shù)的可拓展性增強，在云計算平臺中能夠?qū)崿F(xiàn)大型文件的一次寫入與多次讀取，完成靜態(tài)文件、動態(tài)文件的長短期備份需求。

2.2塊存儲技術(shù)

在云計算平臺中，塊存儲技術(shù)在持續(xù)存儲的場景中具有廣泛應(yīng)用性。塊存儲技術(shù)能夠?qū)⒋疟P與主機進(jìn)行有效連接，使磁盤空間成為主機存儲的可拓展空間。與此同時，塊存儲技術(shù)的應(yīng)用，可通過系統(tǒng)存儲協(xié)議進(jìn)行磁盤數(shù)據(jù)的快速讀取。以EBS云平臺為例，在設(shè)計中向系統(tǒng)提供一個持續(xù)存儲場景，并利用Volumes（卷）方式運行于web服務(wù)器（如Amazon Elastic Compute Cloud）內(nèi)存塊上，以滿足云計算平臺存儲需求。

2.3分布式文件存儲技術(shù)

分布式存儲相對集中式存儲技術(shù)而言，雖不能將數(shù)據(jù)存儲在特定的節(jié)點之上，但能夠?qū)⒉煌?wù)器中的磁盤空間進(jìn)行集約化管理，構(gòu)建一個虛擬的資源存儲空間，將數(shù)據(jù)存儲在虛擬設(shè)備上，以提升平臺數(shù)據(jù)存儲能力。通常情況下，分布式存儲技術(shù)依據(jù)結(jié)構(gòu)化程度進(jìn)行類型劃分，可分為半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分布式存儲技術(shù)、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分布式存儲技術(shù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分布式存儲技術(shù)三種類型。以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分布式存儲技術(shù)為例，能夠?qū)⒂脩舳x的數(shù)據(jù)存儲到如ORACL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，并隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的增加，從垂直與水平兩個維度進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲空間的擴展。其中垂直維度上的擴展，主要是指以功能為劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫劃分，使其形成眾多小數(shù)據(jù)庫，并依據(jù)數(shù)據(jù)功能將其配置到小數(shù)據(jù)庫中，以提升數(shù)據(jù)庫信息存儲能力，而水平維度上的擴展，則是以數(shù)據(jù)行為劃分標(biāo)準(zhǔn)，通過行數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫科學(xué)配置，達(dá)成存儲容量擴容目的。

2.4鍵值對存儲

鍵值對存儲是NoSQL數(shù)據(jù)庫（Not Only SQL，非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫，用于滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)處理需求）中的核心云計算存儲技術(shù)。鍵值對存儲在實踐應(yīng)用過程中，主要是利用Hash table（哈希表，又被稱之為“散列表”，根據(jù)Key value進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的訪問）來實現(xiàn)的。鍵值對存儲技術(shù)的有效應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模樹立高訪問負(fù)載的高效處理。與此同時，鍵值對存儲技術(shù)具備數(shù)據(jù)查詢快、內(nèi)存存儲結(jié)合應(yīng)用等特征。一方面，提升數(shù)據(jù)收集與利用率，另一方面實現(xiàn)系統(tǒng)擴容。此外，由于鍵值對存儲技術(shù)是事務(wù)執(zhí)行不受I/O限制，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)存系統(tǒng)讀寫性能的大幅度提升，滿足實效性強云計算業(yè)務(wù)需求。Redis是鍵值對存儲技術(shù)應(yīng)用的典型代表，在存儲過程中支持多形式數(shù)據(jù)存儲，如String、Hash等。與此同時，Redis在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部存儲、外部磁盤存儲與日志文件存儲的同步操作。

2.5列式存儲

列式存儲與鍵值對存儲同屬于NoSQL數(shù)據(jù)庫中的重要存儲方式。現(xiàn)對于表格型存儲（關(guān)系型數(shù)據(jù)重要存儲方式）而言，列式存儲在大數(shù)據(jù)集處理上具備較強的優(yōu)勢。因此，列式存儲技術(shù)多應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)搜索系統(tǒng)大型網(wǎng)頁中列式存儲技術(shù)應(yīng)用的典型代表是HBase（分布式、面向列開源數(shù)據(jù)庫）。基于列式存儲技術(shù)、稀疏式存儲技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，HBase能夠?qū)崿F(xiàn)海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的隨機訪問、實時讀寫，進(jìn)行千萬列、億行table元素的控制。

2.6文檔型存儲

文檔型存儲技術(shù)多應(yīng)用于以數(shù)據(jù)記錄核心數(shù)據(jù)庫中，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行文檔類型分類，便于用戶端有針對性進(jìn)行數(shù)據(jù)內(nèi)容管理與記錄。目前，文檔型存儲技術(shù)應(yīng)用的典型代表主要有Mongodb（分布式文檔存儲數(shù)據(jù)庫）與DynamoDB（高可用鍵 值存儲系統(tǒng)）。文檔型存儲技術(shù)賦予Mongodb大數(shù)量數(shù)據(jù)存儲能力，并在其他存儲技術(shù)結(jié)合應(yīng)用下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實施更新、查詢、編輯、存儲;賦予DynamoDB較強的擴展能力，能夠有效節(jié)約數(shù)據(jù)庫開發(fā)、運維時間，增強數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實用性。

3結(jié)論

在信息化、大數(shù)據(jù)時代背景下，基于云計算平臺的構(gòu)建、應(yīng)用與創(chuàng)新，存儲技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)生革命性變化。對此，企業(yè)在信息化建設(shè)過程中，應(yīng)立足自身實際情況，從多層面人手進(jìn)行存儲技術(shù)的研究與應(yīng)用以提升云計算平臺的適用性科學(xué)性強化企業(yè)信息資源利用能力，為企業(yè)可持續(xù)競爭發(fā)展奠定良好信息基礎(chǔ)。

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