淺議異構終端在云存儲下的實現及應用

張瑞虹

摘要：隨著云計算技術的發展和進步，異構終端于云存儲下在現實生活中的應用越來越普遍。文章綜合各個方面的研究，對此做深入細致的闡述，引導公眾對這一新的技術做較為全面的了解。

關鍵詞：云存儲；異構終端；云計算；接入選擇

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2012）22-0036-031云存儲的發展現狀及技術特點

1.1云存儲概念

云計算意味著計算能力也可作為一種商品通過互聯網進行流通，作為從云計算概念衍生和發展出來的一種新的技術或服務，云存儲也正在成為IT領域新的發展潮流，這就對存儲容量、存儲訪問性能和存儲訪問成本等技術指標提出了更高的要求[1]。云存儲是指集群應用網格技術或分布式文件系統等功能將網絡中各類存儲設備，通過應用軟件集合起來協同工作，對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統。

1.2云存儲發展現狀

據有關研究表明，近幾年全球信息總量將從161EB增加到988EB(1EB=1024PB)，增加了6倍以上。目前市場新推出的磁盤陣列中，大都采用了硬盤容量達到1TB或2TB的1〃SATAI/II硬盤，ADS系列12盤位ADS-FS1204/2磁盤陣列光纖磁盤陣列，在3U高的空間最大容量達到24TB，而存儲密度最高的磁盤陣列可以在4U空間內提供高達42TB的存儲容量，并且速度更快、更安全穩定，支持在線擴容，這些高度創新的設計大大促進了云存儲技術的發展。

1.3云存儲特點

云存儲對于設備本身是一種存儲技術，而對于使用者是一種服務模式。具體來說，云存儲對使用者不能具體指一種設備，而是由許多個硬件設備構成的單一或多個集合體；使用者使用云存儲，并不是使用某一個具體的存儲設備，而是使用整個云存儲系統帶來的一種便捷高效的數據訪問服務[2]。基于“服務”理念的存儲就是客戶根據其實際的存儲需要，以市場化的模式使用存儲，如同日常生活中的水電暖氣一樣，用戶不必購買實際的存儲設備，不必了解存儲硬件放在什么地方，就可以隨時隨地使用其購買的存儲。這種類似自然界的“云”的存儲系統具有許多接口，以方便用戶使用和管理，其核心是應用軟件與存儲設備相結合，通過應用軟件來實現存儲設備向存儲服務的轉變，進行海量數據的存儲和管理。從技術角度來看，云存儲是一種基于互聯網的大一統式的存儲系統，由廣泛分布在不同地區的各種不同類型的存儲設備構成，由專門的存儲服務供應商（SSP）管理，對外提供數據存儲和業務訪問功能[3]。從服務模式的角度來看，云存儲是傳統的各自為政的硬件存儲向以服務存儲模式轉變的開始，這種模式使得人們更加快速、低成本的使用存儲，而且實現了“按需存儲”，從而節約了資源，使得存儲更加符合經濟社會發展的要求。

2異構終端在云端的設備架構要求

云計算機目前以共有、私有兩種模式在發展，而無論是共有還是私有，對服務系統都應該有相應的了解，并要對系統架構有一定的理念上的認識，還應該能夠熟練、靈活地將資源分配給每一個終端。以甘肅省超級計算中心高性能計算集群系統為例，該集群系統峰值為41Tflops，主要計算節點采用曙光CB-85F刀片服務器，四路四核共16個CPU處理單元，主頻1.9GHz。高速計算網格采用Infiniband標準搭建，內部局域網帶寬20GB，內存總容量1.5TB，磁盤為總容量35TB的SAN存儲。在網絡建設方面，為了滿足不同網段用戶的需求，中心開通了100兆電信網、教育網IPv6&IPv4專線和科技網三條網絡。云存儲運營單位不同，云存儲提供的訪問類型和訪問手段也不同。例如，甘肅省超級計算中心除上述曙光5000集群系統外，還配備了一套獨立的TC4000L系統，系統峰值12288flops，由曙光機架式計算節點60臺和8路SMP計算節點3臺構成，IPC網絡采用Infiniband網卡，內存總容量560GB，共享磁盤總容量6.5TB，主要應用于內存吞吐量較大、并行度相對較低的計算任務。如甘肅省超級計算中心擁有的GPU節點，核心圖形處理器包括NVIDIA和AMD兩種類型，是一種新的提升高性能計算能效的方式，具有很多的應用潛力。

3異構終端在云端的接入選擇

具有強大處理能力的各種計算機設備，包括移動使用和固定使用的筆記本、平板電腦、手機、POS機甚至包括車載電腦，都構成了豐富多彩的終端世界。與傳統的技術相比，云存儲不僅是一個硬件設備，還是一個復雜而又清新的網絡服務、處理系統，這個系統中的各個部分以存儲設備為核心，通過既定程序來對需求方提供業務訪問和記憶服務。在異構終端的設計中，接入選擇功能可以利用中間件技術實現。接入選擇采用分布式中間件架構，從硬件層面自動適應用戶應用業務流，自動協調管理[4]。在接入選擇功能實現中，網絡接口卡感知不同可用接入網絡的條件參數，通過操作系統傳送到接入發現模塊中，作為接入選擇模塊的輸入。按照既定的接入選擇策略，接入選擇優化機制折中判決參數、網絡條件和用戶應用需求，選擇最優的接入目標。接入選擇判決結果被送到操作系統中，控制不同的接入網絡，分配業務流到不同的接口或具體執行業務流在不同接口之間無縫切換過程。目前，各種終端在云存儲領域主要是下面幾種應用：第一種是網絡磁盤提供的在線存儲服務，用戶可通過Web訪問方式來傳輸文件，將個人的數據在網絡上存儲和備份。服務商為用戶提供的網絡磁盤的容量空間取決于服務策略，通俗地講，用戶向服務商支付費用的多少決定了服務的層次；第二種是在線文檔編輯，用戶不必在個人的終端上安裝常用的應用軟件，只需要打開提供云存儲服務的網頁；第三種是按照云的模型來構建一個龐大而超能的游戲服務器群，這個游戲系統對于玩家來講，就是一臺服務器，大家在一起進行競爭。這種接入模式可以代替現有的多框架服務器，讓所有游戲愛好者都能集中在一個游戲服務器組的管理之下，最大限度地提升游戲服務器的性能，實現更多的功能，發揮更大的功效。

4異構終端在云存儲系統中實現的關鍵技術

云存儲系統是一個多應用、多設備、多服務協力合作的統一的整體，各種異構終端在云存儲的實現，也要以多種技術的成熟發展為基礎，概括來講，主要包括要有足夠帶寬的網絡基礎設施、以分享為核心的Web2.0技術的支撐以及提供各種面向客戶的應用存儲的具有數據存儲功能的軟件存儲技術。當然，云存儲系統作為一個協同工作的集合體，它需要通過分布式文件系統，集群技術和網格計算等技術，實現多個存儲設備之間的協同工作，使多個存儲設備可以對外提供同一種服務，并提供更大更強更好地數據訪問性能。另一個關鍵技術就是存儲虛擬化技術，對于客戶來講，虛擬化的存儲資源就像各個看起來互不相干，但實際相連相通的湖泊和海洋一樣，不同廠家、不同型號甚至于不同類型的多臺設備，通過邏輯映像與物理存儲分開，由系統管理員管理，而用戶不會看到具體的存儲設備，也不必關心自己的數據經過哪一條路徑通往哪一個具體的存儲設備，只需按照自己的要求達到服務的目的即可。另外，一定的數據加密技術也是保證用戶及系統安全的必要屏障[5]。

在實際應用中，各種智能終端技術越來越成熟，多核心高頻處理器的應用越來越廣泛，功能更加豐富，信息安全度更高，隨著網絡基礎設施建設的更加完善，尤其是三網融合的推進，各種異構終端在云存儲下的應用也會更多。

5結語

以上是筆者在工作實踐中，結合一些云計算和云存儲的技術知識在日常生活中的實際應用情況，做出的淺顯分析，在此沒有對企業級的各種云存儲應用做過多的分析，其實云存儲技術領域，取得明顯社會經濟效益的是企業級，如建立高性能計算的專有云存儲服務，將用戶業務數據存放在向企事業單位提供的空間租賃中，向使用高性能計算服務的客戶提供PB級網絡磁盤空間，通過云存儲軟件實現高性能計算任務的本地上傳和海量計算數據的本地高速下載。

參考文獻

[1]http://wenku.baidu.com/view/73fceee981c758f5f61f6728.html．云計算簡介．

[2]http://wenku.baidu.com/view/b266c9669b6648d7c1c746bd.html．

[3]張龍立．云存儲技術探討[J]．電信科學，2010，（S1）：71-74．

[4]李軍．異構多模終端的接入選擇功能架構[J]．中興通訊技術，2008，（3）：48-51．

[5]陳勇，蔣澤軍．異構數據庫集成中間件的設計[J]．科學技術與工程，2007， 7（8）： 1755-1758．