智能存儲在企業云存儲中的應用與研究

◆王智宇

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智能存儲在企業云存儲中的應用與研究

◆王智宇

（廣東省電信規劃設計院有限公司 廣東 510630）

隨著互聯網、云計算、大數據等技術的快速發展，許多企業為了提高數據共享、并發處理、協作辦公能力，引入了云平臺。云平臺可以將政企單位的計算機按照矩陣模式連接在一起，構建一個基于智能存儲的云服務平臺，實現信息的動態管理、均衡負載、虛擬化管理，具有重要的作用和意義。

智能存儲；云計算；虛擬化；數據遷移

0 引言

隨著大數據、云計算、移動計算、數據庫等技術的快速發展，許多企業引入了先進的自動化辦公系統，比如公文管理系統、績效管理系統、招標管理系統、OA管理系統等，這些系統有力地促進了企業信息化、共享化、智能化水平，也為企業發展帶來了新的生產力，提高了企業的市場競爭力[1]。企業自動化工具的增多，也促進了云計算在企業共享中的應用，很多企業開始引入云計算技術，構建云服務平臺，將所有的系統都部署于同一個系統，這樣就可以更好的滿足企業發展需求。

1 智能存儲在云存儲中的應用功能分析

云服務平臺開發的關鍵就是設立數據存儲和管理系統。因此本文為了提高數據共享能力和并發處理效率，提出采用智能分級存儲模式，實現數據的動態、分級管理。智能存儲包括六個關鍵功能，分別是元數據管理、數據遷移控制、數據文件估值、數據遷移控制、數據訪問重定向和文件監視功能[2]。元數據管理可以將數據劃分到最小級別，保證數據遷移的原子性和完整性。數據遷移控制可以將訪問頻次非常高的數據遷移到優先級較高的位置，同時將訪問頻次變低的數據遷移到較弱的區域。數據文件估值可以按照數據訪問頻次、大小、創建時間、占用存儲空間等進行估值，以便為數據遷移控制提供依據。數據訪問重定向管理可以提高數據訪問的虛擬化程度，構建一個新型的數據訪問平臺，進一步提高數據訪問性能，數據訪問重定向不需要用戶掌握數據存儲的位置，只需要輸入邏輯業務請求即可完成重定向管理性能。文件系統監視管理可以實時監控系統運行情況，包括訪問命中率、系統延時、讀寫比例、存儲空間大小等，為文件系統遷移控制提供評估信息。數據遷移管理可以為用戶提供一個遷移控制模型，這樣就可以實現數據遷移的層級管理，調整數據存儲的優先級比例，更好地實現數據智能化、動態化存儲。智能存儲在云存儲中的應用如圖1所示。

圖1 企業智能云存儲

企業智能云存儲開發和設計過程中，最為關鍵的內容是實現數據分類、數據放置和數據遷移。

數據分類可以根據企業日常工作的內容實現數據劃分，按照工作需求劃分為新聞數據、公文數據、財務數據、人力數據等，將這些數據實現進行分類管理，以便能夠提高智能云存儲的效率。目前，為了進一步提高數據分類的準確度，論文已經提出了采用專家知識和數據挖掘的分類算法，比如模式識別、機器學習和統計分析方法，設置業務主題規則，實時的進行數據分類和估值。

數據放置可以根據智能云分級存儲系統的需求，將數據實現分級放置。目前，數據放置采用先進的優先級原則，可以在數據庫中添加新型數據和熱點數據，這些數據被訪問的次數非常高，數據放置的方法也非常科學，這些都會影響智能分級存儲系統的效率和速度，如果數據放置不合理，將會形成一個數據訪問瓶頸問題，造成數據訪問速度整體效率大大下降。目前常用的數據放置模式包括順序放置、隨機放置和優先級放置。順序放置按照數據保存的順序將數據存儲到服務器中，保存政企單位的數據信息，順序放置可以實現數據的先進先出功能，最新的數據始終保存在高位置，這樣就可以促進數據訪問效率提升。隨機放置可以采用Hash算法，將新型數據放置在最新的數據庫hash位置，隨機放置保存的數據不連續，只是放置在一個合理的位置，如果用戶訪問相關的數據也需要隨機訪問。優先級放置可以將數據庫進行層次化，優先級較高的位置放置熱點數據，優先級較低的位置放置非熱點數據，這樣就可以以最快的速度訪問最新數據內容。

數據遷移技術。智能云分級存儲系統運行過程中，政企單位信息化系統產生的數據是動態變化的，因此數據庫訪問也具有優先層次劃分，利用數據遷移技術可以將不同的數據遷移到不同的優先級位置上，這樣就可以提高數據訪問效率。智能云分級存儲系統中，數據遷移技術包括同級遷移和異級遷移兩種方法。同級遷移模式發生在同一優先級位置的存儲系統硬件配置發生變化，為了能夠均衡硬件的負載情況，可以在同一級進行數據庫中進行遷移，確保存儲器具有足夠的容量。異級遷移模式是指根據數據估值，可以將重要的、訪問頻次較高的數據遷移到優先級較高的位置，異級遷移模式是系統最為常見的模式，可以更好地優化存儲系統，異級遷移過程中是自動化的，遷移過程可以是高性能存儲設備向低性能存儲設備遷移，也可以相反遷移。

2 智能存儲功能設計及關鍵技術

智能分級存儲設計最為關鍵的技術就是虛擬化技術。虛擬化可以實現桌面虛擬化和服務器虛擬化。桌面虛擬化可以配置一個虛擬化的桌面服務器，并且能夠安裝相關的虛擬化工具，這樣就可以創建多個邏輯獨立的虛擬機，每一個虛擬機都可以關聯一個虛擬桌面用戶ID，這樣就可以運行服務器。系統面向每一個終端用戶定制和創建一個虛擬用戶桌面，每一個桌面僅需要配置一臺鍵盤、一個鼠標和一個顯示器，安裝一個云端桌面即可登錄到服務器，加載虛擬桌面運行時信息。連接管理中間件可以為用戶虛擬桌面、服務器提供一個資源池，實現邏輯業務的通信連接和資源調度功能，將遠程數據中心的服務器虛擬化，提供數以萬計的虛擬桌面客戶端。因此，高密度的用戶群造成了調度、管理的困難，同時一個磁盤也難以形成并發訪問能力，網絡帶寬資源也無法得到協同，因此而已采用一個連接中間件，能夠實現用戶認證、通信連接、數據轉發、資源調度，負責虛擬桌面應用功能啟動、負載均衡、分配桌面資源等功能。

服務器虛擬化是桌面虛擬化系統的一個重要的組成內容，虛擬桌面嚴重依賴服務器虛擬化的性能。桌面虛擬化需要提供并發處理能力、透明存儲能力、分片管理能力，同一臺物理服務器可以經過虛擬化操作，形成多個虛擬桌面。目前，服務器端虛擬化技術較多，主要是針對承載服務器運行的硬件物理資源進行抽象化，這些技術主要包括虛擬CPU、虛擬設備與輸入輸出、虛擬內存，并且針對每一個虛擬桌面提供一個強大的隔離性、安全性操作內容，保證虛擬桌面用戶的并發處理能力，保證每一個虛擬化桌面的運行數據是完整的、安全的。

3 結束語

隨著企業云計算平臺的應用和改進，企業云存儲將會引入更加先進的管理功能，實現企業云存儲的先進性、全面性管理模式，更好地為企業提供智能化、信息化和自動化服務，進一步解放企業生產力，提高企業市場競爭能力。

[1]毛正標.云存儲在校園網中應用的研究[J].中國高新技術企業，2014.

[2]劉鋒.云存儲技術在智能交通中的作用的理論分析[J].電子技術與軟件工程，2016.