云計算環境下分布存儲關鍵技術分析

摘 要：現代信息技術的發展下，用戶信息的重要性得到了高度重視。云計算憑借其自身的穩定性，在數據安全保障方面發揮了顯著的作用。目前云計算數據存儲安全過程中，傳統加密技術是常用手段，但考慮到未來的大數據需求，單一的對稱加密與非對稱加密算法可能無法滿足數據的安全性需求。為了避免用戶數據泄露導致的各類問題，也需要對分布存儲的關鍵技術進行分析。

關鍵詞：云計算環境;分布存儲;關鍵技術

當前網絡已經進入Web2.0時代，云計算已經廣泛運用于各個領域當中，并通過其分布式技術來實現對基礎資源和設施的有效組織規劃。對于廣大用戶來說，可以通過云計算獲取廣泛的服務內容與信息，其虛擬化技術與資源共享的特征也讓其同時面臨了數據安全性的威脅，也是當前云安全研究工作的重要課題，受到了行業領域的高度重視。從近年來IT企業的發展趨勢來看，分布存儲的關鍵技術研究工作也成為了環境安全工作的重點。

1.云計算環境與基礎模式

1.1 環境

云計算是計算模式的一種技術創新，具備了顯著的優勢，但某些特殊行業的要求之下，企業對于數據的安全性有著非常高的要求，當這些數據被破壞或丟失時，企業所面臨的后果也是非常嚴重的。因此，我們立足于云計算的系統屬性與設計規劃理念，可以將其環境體系結構劃分為不同的層次，包括物理資源層次、資源層次、管理層次與服務體系層次。

物理資源層次包括計算機、網絡設施在內，作為底層的基礎設施，可以為用戶提供其需要的服務與計算功能，用戶可以直接通過物理資源層來將多種類型的資源進行整合，通過資源層次來獲取基本服務內容。管理層次則負責任務的調度與管理，為應用提供合理的資源化服務，通過標準化操作實現網絡資源的統一配置。服務體系層次則可以將所有服務進行整理，并實現服務標準的統一。

1.2 基礎模式

基礎模式可以如圖1所示。

可以看到，最下成的基礎設施與服務（IaaS）層將所有設備以服務的形式提供給廣大用戶，并未用戶提供良好的數據儲存和靈活的計算能力，用戶可以直接通過申請或釋放的方式來獲取服務，根據自身的任務需求來選擇服務內容。平臺作為服務實際上就是將云計算平臺看作是一項服務內容，滿足用戶對于開發環境的需求。該部分的主要功能在于將資源進行整理，結合用戶的業務需求計算出具體的資源需求，以便于隨時監控資源的使用狀況。在使用服務的環節當中，用戶只需要通過平臺就可以實現開發與應用的全過程，對于基礎設施的管理和控制工作也僅僅只是簡單的一部分。SaaS即以軟件作為服務，用戶通過互聯網渠道在云平臺上訂購相應的服務，也可以讓所有的使用軟件具備部分的服務功能。從這一角度來看，軟件的正常運行與管理維護均可以通過云服務來實現，服務模式下用戶只需要支付一部分費用即可，大幅提升了網絡應用的效益程度[1]。例如一些大型集團企業開始初步應用私有云，將IT資源整合，集中提供企業的各類服務，對員工應用資源集中配置、管理、計算資源共享。

2.云計算環境下分布存儲系統架構

2.1 云儲存

云儲存即對大規模數據進行的儲存和管理，并通過系統來對云計算進行技術延伸，結合分布式文件系統等技術條件，讓存儲設備通過網絡實現整合，用戶可以以此為基礎獲取其需要的數據信息。在大數據時代之下，公眾用戶的數據需求量呈現出爆炸式增長的局面，分布存儲系統架構不僅要在容量上得到提升，同時還應該明確系統性能的要求。另一方面，日益擴大的用戶群體對性能的挑戰也體現在用戶反映層面之上。例如從私有云的角度分析，用戶的不同需求可以被看作是不同的數據存儲方案，以此減少安全風險。我國的企業在數據存儲方面所耗的成本較高，且成本數據量也會隨著未來社會的發展不斷增加。云存儲服務也為企業帶來的新的發展方向，可以直接將需要存儲的數據進行傳輸，以云存儲服務來解決傳統管理過程中的技術難題。即便企業用戶的數量有明顯增加，企業可以根據業務需求對存儲空間進行管理調整。

2.2 系統架構

系統架構可以根據對數據需求和管理模式的差異進行劃分，具體來看可以從以下幾個方面入手。

2.2.1 數據存儲層

這一部分位于云存儲的最底層，存儲設備可以在不同的區域內分布，通過互聯網進行連接，從而滿足不同用戶的不同需求。

2.2.2 管理層

管理層是當前云存儲的核心部分，其技術要求也相對較高。對于分布式的文件系統來說，通過管理層就能夠實現多個設備時間的協調配合，以便于為用戶提供良好的數據服務能力。

2.2.3 接口層

接口層按照業務類型的不同可以開發不同的用戶服務功能，其靈活性的特征非常顯著，滿足多種業務需求。

2.2.4 用戶層

用戶層即授權用戶通過接口層輸入登錄信息后的界面，云存儲系統所提供的服務也體現在用戶層之上?？紤]到不同層次用戶在需求與服務類型方面的差異，云存儲供應商所提供的訪問類型也會存在著一定的差異。

3.結語

云服務的便利性與安全問題同時存在，當代社會的用戶數據安全問題也應該成為未來技術領域研究的重點問題。本研究針對云計算環境下的分布存儲技術進行了探究，并提出了敏感度模型的相關內容，結合算法的支持提出密鑰與加密算法的優化方案，并進行了合理性分析。在后續的研究當中，還應該結合云計算在資源、存儲方面的技術優勢，著力保障使用效率，并對算法進行進一步研究，尋求更加合理的加密方案。

參考文獻：

[1]張興旺， 李晨暉， 秦曉珠. 云計算環境下大規模數據處理的研究與初步實現[J]. 數據分析與知識發現， 2011， 27（4）：17-23.

[2]廉文武， 傅凌玲， 黃潮. 云計算環境下數據弱關聯挖掘模型的仿真[J]. 計算機仿真， 2015， 32（4）：359-362.

[3]戴炳榮， 宋俊典， 錢俊玲. 云計算環境下海量分布式數據處理協同機制的研究[J]. 計算機應用與軟件， 2013， 30（1）：107-110.

作者簡介：

胡亮亮（1992- ），性別，男，職稱，助教 碩士，從事網絡安全、數據挖掘、隱私保護研究。