云計算之數據存儲技術

劉愛芹

摘要 隨著我國社會經濟的不斷發展，以及信息化水平的不斷提高，計算機的應用已經覆蓋了生活的各個領域。計算機從大規模集成電路發展到如今越來越小巧的，對數據的運算和儲存能力也在不斷的提升。隨著現代化信息大量增長與集中，計算機云計算與云儲存的開發和進步無疑給數據的有效處理和儲存帶來了福音。那么在以后的發展進程中，如何讓云計算和云儲存更好地服務當今社會的發展就成為了一個重要的研究方向。在此，本文主要解釋了云計算和云儲存的內涵，介紹了云計算和和云儲存的結構，并對基于云計算的數據存儲技術應用要點進行了分析，希望有一定的參考價值。

[關鍵詞]云計算 數據存儲 技術研究

當今世界是一個信息大爆炸的世界，各種信息的衍生和集中如果得不到有效的保存和處理將會是人類探究真理，促進社會發展的阻礙。應社會發展的需求，批量的信息需要精細化保存和妥善處理。不過，如果僅應用傳統的計算機存儲技術，那一定會占用大量的硬軟件裝置，會依賴于大規模高端化的存儲器，其管理與維護十分繁瑣，不僅耗費大量的人力、物力、財力，還可能出現數據混亂或者丟失，有可能帶來重大損失。應用計算機云計算，可以將各種數據統一上傳專門的云端服務器，需要時可以調取關鍵信息，這樣還可以節省不必要的成本，減少消耗，使企業的日常管理更加流暢。所以分析清楚這部分的技術要點是十分必要的。

1 云計算和云存儲的內涵

云計算是一種具有網絡訪問服務功能的技術手法，它是一種按照使用量付費模式，可以十分快捷，便利且具有針對性地進行計數。用戶可以通過使用資源共享池中的服務器或者通過管理服務運營商進行云端控制。所謂的云簡單來說就是互聯網，云計算即用計算機儲存數據信息的同時進行遠程服務器的開發設計，來輔助有關的部門和企業訪問存儲系統并提取必要的信息。在操作期間，云計算和云存儲的活動會呈現出一種虛擬、通用、可靠并需要付費的特征，這些特征有利于計算機領域的持續健康發展。云存儲的發展建立在云計算的發展之上，較傳統的存儲方式而言，云存儲有些更高的優勢，可以提供海量存儲空間，而且其數據的安全性大大提高，有利于各種存儲設備性能的提升。

2 云計算與云儲存的結構

2.1 云計算的體系結構

云計算平臺作為一個十分強大的網絡，將各種網絡計算和服務連接起來，并通過虛擬化技術的應用拓展了各個服務器的能力，云計算平臺將各自的資源進行結合，具有超級計算和存儲功能。一般來講，通用性的云計算體系結構如下：云端用戶：用戶請求服務的交互界面由此提供，用戶相關信息的注冊、登錄以及管理和定制服務可以通過Web瀏覽器進行操作。服務目錄：用戶在獲得授權后定制或者選擇的服務列表。管理系統和部署工具：主要用來管理用戶和提供用戶所需服務。管理部分主要包括云用戶的授權、認證、登錄以及計算機的可用資源等。服務方面，可接收用戶請求，并根據用戶所需進行程序間信息的轉發，從而能夠對資源進行智能化的動態部署、配置、應用和回收。監控：監控云計算系統各資源的使用狀況，并做出快速的反應，以保證節點同步配置，負載配置均衡以及資源監控的及時，從而保證用戶能夠順利接收資源。服務器集群：服務器分為虛擬的和物理的服務器，都受到管理系統的控制。它們負責進行用戶請求的處理、較大運算量的計算以及用戶的Web應用服務。云數據的存儲運用的是數據切割算法，并運用并行方式進行大容量數據的上傳和下載。

2.2 云存儲系統的結構模型

相比于傳統的存儲設備，云存儲不只局限于一個硬件，它是一個由多個部分組成的復雜系統，此系統包括網絡設備、存儲設備、服務器，各種訪問接口以及客戶端程序等。所有的部分都以存儲設備為核心，對外提供數據存儲功能以及業務訪問服務功能則是通過應用軟件來實現。云存儲系統的結構模型有四個組成部分。首先是存儲層，存儲層是整個云存儲結構的基礎。存儲設備分為很多種，其中常用的有FC光纖通道存儲設備、SCSI或SAS等DAS存儲設備以及NAS和SCSI等IP存儲設備。一般來講云儲存設備數量巨大而且分別分布在不同的地域，這些設備之間通過互聯網或者FC光纖通道網絡聯系在一起。另外，一個統一的管理系統會對存儲設備進行管理，從而實現存儲設備的多鏈路冗余以及邏輯虛擬化的管理。第二層是基礎管理層，基礎管理層也是比較核心的部分，但也是十分難實現的部分。為了保證云存儲各個設備之間的協同工作，基礎管理層需要有效應用集群、分布式文件系統以及計算機網絡等技術，協調多個存儲設備提供對外服務，并有效保證數據訪問性能足夠強大。另外云存儲數據的安全性可以通過數據加密技術和CDN內容分發系統獲得保證，加之應用了容災技術，各種數據也都進行了備，從而極大降低了數據丟失的可能性。第三層是應用接口層，應用接口層的靈活性比較強，應用服務的接口具有很多的選擇性，不同的云存儲運營單位可以根據自身需要開發和選擇不同的接口。比較常見的有IPTV和視頻點播應用平臺，網絡硬盤引用平臺以及檢測控制平臺等。第四層是訪問層，只要是經過授權的用戶就可以通過接口登錄云存儲系統，從而共享云數據服務。另外運營單位的不同，云存儲的訪問類型也會不同。

2.3 具體的云數據存儲技術

為了保證云存儲數據的高度可靠性和經濟性，云計算采用分布式的存儲方式進行數據的存儲，又通過一份數據多份儲存的方式即冗余儲存的方式來提高數據存儲的可靠性。此外，為了同時滿足眾多用戶的需求，更好地為用戶服務，云計算的數據存儲擁有高吞吐率和高效率傳輸的特點。當前來看，云計算數據存儲技術有谷歌團隊開發的非開源GFS和Hadoop團隊開發的GFS的開源實現HDFS。不過大部分的IT運營商，包括yahoo、Intel的云計劃都選擇了HDFS數據存儲技術。在未來，云計算的數據存儲主要以大規模存儲，高加密以及高速率為主要發展目標。

3 基于云計算的數據存儲技術應用要點

3.1 完善化的數據存儲結構創建

在云計算的環境下，數據的存儲和處理是數據中心的核心部分，進行完善化的數據存儲結構創建要保證與云服務接口達成協議之后，進行集合計算機存儲和文件分布式的管理系統。為了保證用戶能夠順利地沿用這部分的存儲設備，需要配置合適的PC設備，以保證客戶機和服務器的協調，方便大規模數據的存儲。另外需要注意的是，在云計算條件下，數據存儲技術要進行融合與轉化，以便形成健全形態的服務器結構，只有這樣才能夠有效保證各種獨立性數據節點的延伸，從而在最小范圍內控制文件格式。長此以往，可以有效提升保存重要文件的完整性，擁有健全的數據結構可以有效規避很多數據節點問題，可以提升相關信息的調取進度，最終能夠更具體更有針對性地處理用戶的各種訪問問題。

3.2 高效率的數據存儲與傳輸功能開發

在現有的云計算與云存儲技術條件下，實現更高效率的數據存儲和完善傳輸功能是一項重要任務。各種數據處理系統需要統一的傳送協議的調配，才能有效發揮傳輸數據的作用，如果遇到異質化平臺的信息共享任務，也可以通過服務器數據傳輸途徑落實。在開發過程中，特別需要重視的是，要高度重視計算機系統內的數據庫以及相關應用程序的優化改進工作，因為數據庫存儲具有十分明顯的高級應用的特征，特別是在相關技術人員進行比較復雜的任務的處理時，數據庫存儲可以通過傳輸邏輯表達和函數輔助技術人員的工作。當然，如此繁瑣的額任務只依靠單一的本地計算機是無法實現的，所以應該保證在逐步減少繁瑣復雜操作規程的基礎上，通過寬帶將必要信息數據以及重要文件都傳到數據庫系統之中，進而保證客戶端能夠直接輸出和顯示獲取結果，并記錄在計算機的存儲設備中。這樣一來，各類用戶都可以進行更加精確的檢索，能夠有效分析和運用各類數據，并在頁面數據返回后大大提高數據信息的存儲效率。

3.3 可靠的數據存儲和處理中心運營

如果想要云計算前提下的數據存儲數據獲得更好地推廣與更理想的應用，就要考慮創建更加安全可靠的數據處理中心，對于基礎性的數據計算、存儲與安全管理也要獲得同等程度的重視。就我國目前的大型企業而言，運用云計算處理技術，可以有效保證數據的安全可靠性。例如通過數據處理中心可以實現數據存儲服務的租用，這可以有效改善數據的利用效率，促進企業工作效率的提升。此外，有些用戶的關鍵信息也可以在數據處理中心的有效配合下實現有效加密，利用可靠的算法密匙，將加密的文件通過算法解密傳給特定的用戶，并有效保證存儲數據，傳輸數據以及應用數據的安全性。當用戶的數量還比較少時，可以通過非對稱算法對文件進行加密，并通過保密匙和密文在云端中心存儲以后可以轉化成一般的文件形式，方便管理和保存。這樣一來，有了可靠的數據存儲和有效的處理中心運營，能夠大大提升各種用戶數據的處理。

4 結語

總而言之，云計算技術條件下的數據存儲技術比傳統的存儲技術更加高效、靈活、安全。近幾年來，數據存儲技術在不斷地創新與進步，經過高端化的數據存儲技術可以更加理想化地保證用戶對數據處理的有效進行，并能夠通過各種容災技術和加密技術保證用戶數據信息的安全防護。在今后的發展當中，云計算平臺要不斷完善自身結構，完善數據存儲結構創建，實現更加高效的數據傳輸和存儲，為用戶提供更好的服務，為應用云計算存儲的企業帶來更多的效益。

參考文獻

[1]李海濤.云計算用戶數據傳輸與存儲安全研究[J].現代電子技術，2013， 33 （20）：180-188.

[2]田久樂，當前云計算技術開發的問題與對策研究[J].網絡安全技術與應用，2014 （02）：26-28.