計算機云計算的數據存儲技術分析

曲鵬 朱丹

[摘 要] 云計算的出現，為計算機用戶提供一定的幫助，讓計算機用戶可以利用網絡層來進行大型數據的運算和儲存，滿足了大多數用戶的需要，提高了數據儲存的安全性。在云計算的未來發展前景中，研究人員應該考慮到云計算儲存系統的運行效率，為用戶端的用戶帶來更便利的體驗。

[關鍵詞] 計算機；云計算；數據存儲技術；分析

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 09. 078

[中圖分類號] TP315 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2019）09- 0173- 02

1 計算機的云計算儲存技術的概念界定

和傳統的儲存技術相比，計算機的云計算儲存技術有了很大的進步，除了運算方式存在很大的進步之外，儲存方式也進行了較明顯的更新。通過復雜的網絡系統，來實現大數據的運算與儲存，這是傳統的儲存技術無法達到的高度。同時，用于云計算儲存設備不僅是計算機系統中的一個硬件設備，一個網絡設備，一個儲存設備，而且還是多個設備構成的復雜的系統，由此可知，云計算儲存技術具有復雜性。但是，它也具有簡便性，它以儲存設備為核心，各個部分都要圍繞它展開工作。沿著這個工作核心，云計算儲存設備在運算的過程中能減少一些工作的難度。

1.1 存儲層

云計算儲存設備中最基礎的部分，就是儲存層。據筆者了解，用于儲存的設備多種多樣，主要有FC光纖通道儲存設備，NAS等IP儲存設備，或者DAS儲存設備，工作人員可以根據自己的需要，來對儲存設備進行選擇，以便更加配合工作的開展。同樣，在具體的云計算儲存設備中，用于儲存層的設備也有很多種類，并且在實際的運用過程中，需要運用在其中的儲存設備數量大，分布的地點也不不同，他們之間信息的傳遞主要是通過廣域網，互聯網或者FC光纖通道儲存設備進行，由此組成一個統一的儲存設備管理系統。同樣，在這個統一的儲存設備中，處在核心地位的依舊是儲存設備。

1.2 基礎管理層

基礎管理層在實現的過程中有一定的難度，但在整個云計算儲存技術中，基礎管理層是最核心的層次，是工作人員需要去認真思考，仔細想出最優解決辦法的層次。為了讓多種儲存設備可以同時對不同的客服端提供基礎的服務，需要讓云計算儲存設備的各個部分進行協同操作。如果各個設備能進行協同操作，還需要讓系統在運行的過程中保持一定流暢度，讓訪客在利用云計算存儲技術之時，運行的比較順利。要做到這一點還需要在基礎管理層次上進行集群或者是網絡技術的處理。為了讓工作的保密程度提高，工作人員也可以利用基礎管理層的數據加密功能，不僅對數據進行儲存，也能對數據進行加密，利用一定的保密技術，如數據加密技術等，可以讓工作系統中的數據不被破壞，保證數據結構的完整性。

1.3 應用接口層

相對來說，應用接口層是一個比較靈活，變化程度較小的設備。應用接口層可以進行網絡接入、用戶認證，授權管理的功能。面對市場上各種不同的儲存設備，工作人員可以根據公司的實際需要，選擇合適的應用接口，來給用戶提供不同的服務和體驗。同時，選擇不同類型的應用接口，可以用來開發不同的云儲存在不同服務領域的不同應用。如我們比較熟知的視頻點播平臺，就是充分運用了應用接口層在不同應用領域的特點。

1.4 訪問層

任何一個通過授權的用戶都可以通過訪問層對云計算儲存系統進行訪問，這部分用戶通過標準的公共應用接口層，還可以運用云計算儲存系統的儲存空間，享受云計算帶來的便利服務。但是在具體的實際運算情況中，各個單位之間的云計算儲存系統存在差異，他們使用的云計算儲存系統的運營單位不同，無法實現單位與單位之間的云信息交流，并且，各個單位訪問云計算儲存系統的方式不一，在一定程度上為工作人員的管理帶來困難。

2 云計算技術的實現形式和應用關鍵

2.1 云計算技術的實現形式

一是軟件即服務技術。通過借助網絡瀏覽器，將應用程序和具體的應用傳遞給需要該項服務的終端客戶，可以使客戶無須支付費用就可以實現對服務器和軟件的應用。同時，技術的供應主體秩序要進行單個程序的維護就可以提供給眾多的客戶高質量的服務，典型的應用形式為Google Apps。

二是網絡服務技術。通過將API提供給開發者就可以實現，使終端用戶能夠自行進行各類以互聯網技術為基礎的應用模式，改變了傳統的單機程序應用無法共享的弊端。

三是平臺服務技術。將提供的服務作為開發環境，以中間商的設備為依托進行自身程序的開發，并借助互聯網和服務器等載體進行應用下載。

2.2 云計算技術的實現機制和關鍵技術

云計算體系主要包括資源池、物力資源、管理中間和面向服務等體系，其中，資源池主要是對各類互聯網技術進行匯總，將各類資源集聚，形成數據池、運算池等不同類型的資源集聚中心，形成物理資源的集成；物力資源層主要是體系內的存儲器、計算機、數據庫和軟件系統及網絡設施等；中間層是完成主體，主要是連通供應主體和服務終端，提供安全高效的應用服務，具體是將資源能力轉化為標準化模式下的WebServices服務，實現統一管理和輸出；面向服務就是對終端用戶進行服務。

一是體系結構。體系結構需要自治、支持內嵌的自動化技術，提升智能化和故障診斷能力；必須反應敏捷，能對各種信號做出快速反應，通過內嵌集群化和虛擬化技術，應付日益增長的服務需求。其中，用戶界面是“云”用戶請求服務交互界面，服務目錄是終端用戶可以選擇的服務列表，管理系統是用于管理的計算資源和服務輸出板塊，部署工具可根據用戶需求進行靈活、智能化的資源部署、配置和回收，監控是對資源使用狀況進行監測，服務器集群是通過虛擬物理服務器進行系統管理。

二是自動化部署。自動化部署是通過自動安裝，將計算資源由初始狀態轉化為可用狀態，主要是軟硬件、網絡和存儲等。資源部署步驟較多，可通過腳本調整實現對不同設備自動配置和不同類型軟件應用配置，簡化人機交互，減少人工操作行為。

工作流引擎和數據模型是管理工具涉及的功能板塊，將具體軟件和硬件以及邏輯概念在數據模型中定義，實現管理工具的分類調度和管理，作為調用和觸發工具流的板塊，是核心機制，能將不同腳本整合到集中、可重復使用的工作流數據庫，可以實現傳統的需要手工完成的中間件、操作系統、應用程序、服務器、網絡設備的配制任務。

三是資源監控。依托大量服務器進行準確動態監控，可為“云”資源部署提供依據，具體通過監視服務器對池內資源進行監控，并為各服務器安裝Agent代理程序，定期將數據傳輸到數據倉庫，對資源使用狀況進行分析，對可用性進行評價，為故障排除和資源均衡布置提供依據。

3 云計算的數據儲存技術的應用

在目前來說，運用比較廣泛的云計算儲存技術只要有GFS和HDFS，大部分從事計算機技術研發的公司基本都選擇了HDFS儲存技術。這兩個儲存技術都有自己各自的特點和優勢 GFS儲存技術的文件系統不僅可以擴展，而且還是還具有分布式的特點，主要用在比較大型的分布式或需要進行大型數據的訪問，對于一些小型的公司而言，它們不需要進行大型的工作，因此對他們來說，HDFS儲存技術更適合他們公司的發展需求。在Hadoop中的分布式文件系統HDFS的構成方式主要是由N個儲存數據的結點以及管理的結點組合而成。通過文件的管理系統Namenode這一中心服務器以及其他的訪問層對文件進行訪問，其中，DataNode結點上都連接了一臺普通的計算機，在使用的過程中與單機的文件系統非常相似，一樣可以進行建立并使用目錄，被連接在一起的普通計算機實際上被分割成了一個又一個區域，在這些區域內進行數據的儲存，對它們分別進行管理，從而達到容錯容災的目的。 存儲服務器構架是云計算中關鍵的組成部分，在構建云存儲體系之前，需要優先對云存儲服務器構架進行建立。此項程序可以合理采用架構技術，架構技術具有豐富性和多樣性特點。比如，在NAS文件存儲系統中，所有節點都是獨立的個體，在此系統中，文件是最小的單位。如果在集群中，文件能夠得到有效保留，那么在集群特點位置中，也會對其數據信息進行合理保留。雖然文件數量較多，但通常情況下都會在其他節點上進行重新定義，進而導致信息過于煩瑣。通過不斷的實踐練習，研究人員發現，當有文件發出請求時，所有節點能夠實現對文件數據塊的訪問目的，同時能夠及時處理所有用戶的特定需求。在云服務器中，此種存儲結構比較理想，適宜使用，能夠實現在一定范圍內的擴展，同時具有較高的傳輸效率。

現階段的存儲系統中，部分存儲系統能夠實現不同數據之間的傳送協議，信息能夠在不同平臺之間進行資源共享。對于計算機網絡系統中的數據庫優化問題以及程序問題，必須提高重視程度。利用數據庫時，必不會缺少存儲過程，其具有更加高級的性質，能夠對邏輯表達方式或者部分函數進行傳遞，為程序工作人員帶來一些便利。不僅如此，其存儲過程也更加迅速，如果在本地服務器中發生存儲過程，那么就有利于縮短操作階段以及執行階段中的寬帶傳輸或者執行命令的時間。數據庫系統能夠實現數據分頁顯示，在執行命令時，通常都會出現上千上萬個結果，但是不能將所有結果傳送到客戶端，而分頁顯示，能夠很好地解決此問題。分頁顯示一般分為兩種，一種是根據用戶需求，篩選出合適的記錄進而在客戶端上進行顯示；另外一種是數據庫通過對匹配記錄進行查詢，然后在內存儲器中存儲。兩者之間具有明顯差別，前一種主要是對數量的查詢進行指定，相互匹配后才能記錄到內存中，然后繼續分頁顯示；后一種主要是將所有記錄存在內存中，然后再分頁顯示。利用此項系統，實現所有要求只需返回一個頁面的數據，可以極大程度地提升工作效率。

主要參考文獻

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