周瓊

摘 要： 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，云計(jì)算成為未來(lái)主要發(fā)展趨勢(shì)，屬于新型資源，可以全面提高存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的安全性。在分布存儲(chǔ)技術(shù)中應(yīng)用云計(jì)算，能夠增加分布存儲(chǔ)的實(shí)用性和高效性。以此本文主要分析了云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算 分布存儲(chǔ) 關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2016）08-0006-01

近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，為人們?nèi)粘Ｉ顜?lái)很大影響，計(jì)算機(jī)的大量應(yīng)用給人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活帶來(lái)很大便利。

一、云計(jì)算概述

云計(jì)算主要就是為了滿足現(xiàn)今大量數(shù)據(jù)源計(jì)算和存儲(chǔ)需求的通信技術(shù)基礎(chǔ)上形成的可以分享基本資源的計(jì)算機(jī)模型，是發(fā)展中具備劃時(shí)代意義的模型。云計(jì)算的核心是互聯(lián)網(wǎng)，改變了傳統(tǒng)個(gè)人計(jì)算機(jī)的方式，構(gòu)建多個(gè)計(jì)算機(jī)相連接形成大量設(shè)備網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心，以此來(lái)存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心的基本作用實(shí)際上就是依據(jù)上層服務(wù)和應(yīng)用為以后提供便捷、安全、可靠、透明的服務(wù)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。數(shù)據(jù)中心是云計(jì)算的基礎(chǔ)，能夠連接系統(tǒng)中不同業(yè)務(wù)以此來(lái)操作各種業(yè)務(wù)，服務(wù)提供上能夠依據(jù)各種數(shù)據(jù)來(lái)獲得合理的服務(wù)。內(nèi)容提供商主要就是從數(shù)據(jù)中來(lái)獲得相應(yīng)內(nèi)容。依據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的通信技術(shù)、信息處理技術(shù)呈現(xiàn)出前所未有的速度，獨(dú)立計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)已經(jīng)逐漸不能滿足實(shí)際需求，因此出現(xiàn)了云計(jì)算模式下的分布存儲(chǔ)技術(shù)。這種計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠節(jié)約大量費(fèi)用。云計(jì)算環(huán)境中數(shù)據(jù)中心存在不同節(jié)點(diǎn)，各種節(jié)點(diǎn)上存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，也可以存儲(chǔ)在不同中心上，數(shù)據(jù)中心為客戶提供數(shù)據(jù)和組織方式[1]。

二、云計(jì)算環(huán)境下分布存儲(chǔ)技術(shù)的結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)中心是保障正常運(yùn)行云計(jì)算的基礎(chǔ)，一般包括兩部分：軟件和硬件。云計(jì)算模式下，硬件實(shí)際上是說(shuō)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)備，包括支撐系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)設(shè)備。軟件主要就是數(shù)據(jù)中心為客戶提供的安裝程度和服務(wù)。數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)和云計(jì)算高效、安全存儲(chǔ)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。所以，對(duì)數(shù)據(jù)中心不同類(lèi)型路由轉(zhuǎn)發(fā)功能節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)處理，基本上包括三種類(lèi)型，如下所示：

1.服務(wù)器結(jié)構(gòu)

服務(wù)器結(jié)構(gòu)實(shí)際上就是依據(jù)網(wǎng)線來(lái)相互連接，其結(jié)構(gòu)中服務(wù)器一般就是用來(lái)處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，并且同時(shí)也包括轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的功能。在結(jié)構(gòu)組成和線路交換方面來(lái)說(shuō)服務(wù)器核心結(jié)構(gòu)是相對(duì)比較簡(jiǎn)單的，不需要交換機(jī)等硬件設(shè)施，能夠更好的進(jìn)行底層網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器的交互工作，為以后高效的路由算法開(kāi)發(fā)提供保障，但是這種結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一定問(wèn)題和不足，例如服務(wù)器占用大量的計(jì)算、鏈路存在冗余、提高服務(wù)器負(fù)載壓力，以至于導(dǎo)致嚴(yán)重降低服務(wù)器計(jì)算的整體效率，以此會(huì)降低服務(wù)器性能和提高設(shè)計(jì)成本[2]。

2.交換機(jī)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般都是使用交換機(jī)，在沒(méi)有正式應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)以前，大部分用戶使用過(guò)程中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心就是交換機(jī)，也就是說(shuō)一起聯(lián)系數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)中心，交換機(jī)是上述兩部分的樞紐，存儲(chǔ)技術(shù)就是交換機(jī)結(jié)構(gòu)的核心和基礎(chǔ)，實(shí)際操作中基本上都是樹(shù)形結(jié)構(gòu)，包括三個(gè)部分：聚合層、核心層和邊緣層。實(shí)行結(jié)構(gòu)具備擴(kuò)展性強(qiáng)、容易連接、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，但是交換機(jī)結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)用中也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題和不足，例如，存儲(chǔ)技術(shù)落后、有限的存儲(chǔ)量等。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的時(shí)候能夠優(yōu)化處理存儲(chǔ)的高效性和操作的靈活性，可以極大程度上提高了應(yīng)用空間。

3.結(jié)合交換機(jī)和服務(wù)器的結(jié)構(gòu)

上文所述的單一交換機(jī)結(jié)構(gòu)和單一服務(wù)器結(jié)構(gòu)都會(huì)存在缺陷和不足，所以，實(shí)際應(yīng)用中有機(jī)結(jié)合兩種方式進(jìn)行混合應(yīng)用，取長(zhǎng)補(bǔ)短。這種混合模式可以在可擴(kuò)展性、路由費(fèi)用、建設(shè)成本、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面得到充分體現(xiàn)。成本建設(shè)匯總主要就是因?yàn)榛旌辖Y(jié)構(gòu)能夠凸顯服務(wù)器和交換機(jī)的優(yōu)勢(shì)，在具備相同性能的基礎(chǔ)上適當(dāng)降低建設(shè)成本；擴(kuò)展性角度來(lái)說(shuō)混合結(jié)構(gòu)受到網(wǎng)卡安裝數(shù)據(jù)限制服務(wù)器的功能，并且也存在有效的數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)規(guī)模；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)角度來(lái)說(shuō)，混合結(jié)構(gòu)一般能夠結(jié)合應(yīng)用服務(wù)器和緩解路由轉(zhuǎn)發(fā)的基本功能，保障更加靈活、方便、自由的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[3]。

三、云計(jì)算環(huán)境下分布存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)

1.數(shù)據(jù)容錯(cuò)技術(shù)

數(shù)據(jù)容錯(cuò)技術(shù)運(yùn)用和發(fā)展的過(guò)程中需要密切聯(lián)系現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)，此外，數(shù)據(jù)容錯(cuò)技術(shù)是云計(jì)算環(huán)境中最重要的分布存儲(chǔ)技術(shù)。數(shù)據(jù)容錯(cuò)技術(shù)實(shí)際上就是說(shuō)在運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息服務(wù)系統(tǒng)的時(shí)候，形成錯(cuò)誤激活問(wèn)題的基礎(chǔ)上數(shù)據(jù)信息仍然能夠?yàn)橛脩籼峁┍ＷC性技術(shù)以及無(wú)間斷數(shù)據(jù)服務(wù)。這種運(yùn)用模式以及形成可以在一定程度上保障整體系統(tǒng)更加可靠、安全的運(yùn)行數(shù)據(jù)服務(wù)信息機(jī)制，以便于全面提高服務(wù)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，同時(shí)也能夠提高訪問(wèn)數(shù)據(jù)信息的效率。數(shù)據(jù)容錯(cuò)技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候，在出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的時(shí)候可以保障穩(wěn)定、安全、有序的運(yùn)行整體化技術(shù)系統(tǒng)，并且也能夠在確保安全運(yùn)行系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，及時(shí)修正系統(tǒng)錯(cuò)誤信息，同時(shí)也可以及時(shí)刪除或者對(duì)比確定冗余信息，全面實(shí)現(xiàn)突破數(shù)據(jù)處理技術(shù)的局限性。目前包括兩種數(shù)據(jù)容錯(cuò)技術(shù)，復(fù)制容錯(cuò)技術(shù)和糾刪碼容錯(cuò)技術(shù)。

糾刪碼容錯(cuò)技術(shù)實(shí)際上屬于信道傳輸編碼技術(shù)，可以容忍丟失多個(gè)數(shù)據(jù)塊，并且也能夠在分布式存儲(chǔ)中融入信息，這種技術(shù)的應(yīng)用能夠降低存儲(chǔ)空間，編碼容錯(cuò)技術(shù)能夠編碼多個(gè)數(shù)據(jù)目標(biāo)，形成眾多數(shù)據(jù)目標(biāo)，以至于能夠降低復(fù)制數(shù)據(jù)的效率，但是具備成本高、開(kāi)銷(xiāo)大的缺陷。復(fù)制容錯(cuò)技術(shù)實(shí)際上是數(shù)據(jù)對(duì)象應(yīng)用中構(gòu)建多個(gè)相同模塊，在不同存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行合理分布，也就是說(shuō)數(shù)據(jù)對(duì)象失效以后，還是能夠依據(jù)此來(lái)獲得相同有效的數(shù)據(jù)。復(fù)制容錯(cuò)技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)復(fù)制策略兩個(gè)面[4]。

2.節(jié)能技術(shù)

2.1軟件節(jié)能技術(shù)

軟件節(jié)能主要就是在不降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，達(dá)到控制信息存儲(chǔ)數(shù)據(jù)最低耗能的目標(biāo)，軟件節(jié)能技術(shù)的關(guān)鍵就是數(shù)據(jù)管理和節(jié)點(diǎn)控制管理操作，依據(jù)上述管理行為來(lái)達(dá)到有效控制設(shè)備節(jié)能的作用[5]。軟件節(jié)能技術(shù)包括數(shù)據(jù)管理技術(shù)和節(jié)點(diǎn)管理技術(shù)兩方面。節(jié)點(diǎn)管理技術(shù)實(shí)際上就是為選擇分布存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)提供依據(jù)，并且其他節(jié)點(diǎn)處于封閉或者低耗能的情況，從而起到降低消耗的作用。目前分布式存儲(chǔ)中包括三種數(shù)據(jù)管理技術(shù)，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存放管理技術(shù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)存放管理技術(shù)、緩存預(yù)取管理技術(shù)。

2.2硬件節(jié)能技術(shù)

硬件節(jié)能技術(shù)主要就是從網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)系統(tǒng)硬件角度來(lái)進(jìn)行深入分析，依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析包括計(jì)算機(jī)整體技術(shù)和數(shù)據(jù)中心技術(shù)兩種類(lèi)型。數(shù)據(jù)中硬件技術(shù)一般來(lái)說(shuō)就是高能耗、高性能的替換操作。計(jì)算機(jī)整體技術(shù)就是廣泛運(yùn)用新型技術(shù)體系的結(jié)構(gòu)，以便于能夠降低總體耗能的標(biāo)準(zhǔn)。云計(jì)算環(huán)境中運(yùn)用分布存儲(chǔ)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能技術(shù)屬性，全面提高應(yīng)用軟件和硬件的廣度，實(shí)現(xiàn)軟件節(jié)能的目標(biāo)，同時(shí)也能夠?yàn)楸Ｗo(hù)環(huán)境提供保障和基礎(chǔ)[6]。

硬件設(shè)備降低耗能的主要特點(diǎn)就是擁有良好節(jié)能效果，不需復(fù)雜的組件，但是需要重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件和體系結(jié)構(gòu)，硬件設(shè)備具備比較差的靈活性，不能依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，并且大批量替換已經(jīng)應(yīng)用的硬件設(shè)備會(huì)產(chǎn)生比較高的成本，所以這種方式?jīng)]有得到良好的推廣。目前研究云計(jì)算分布存儲(chǔ)技術(shù)的時(shí)候，軟件節(jié)能技術(shù)是關(guān)鍵和熱點(diǎn)，這種技術(shù)不需要改變硬件設(shè)備，依據(jù)數(shù)據(jù)管理技術(shù)和節(jié)點(diǎn)管理技術(shù)改變數(shù)據(jù)緩存方式、數(shù)據(jù)存放，構(gòu)建更加節(jié)能的磁盤(pán)節(jié)點(diǎn)，從而達(dá)到降耗節(jié)能的作用。

結(jié)束語(yǔ)

綜上，當(dāng)今時(shí)代正處于科技高速發(fā)展的時(shí)期，云計(jì)算是新型計(jì)算模式，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，云計(jì)算能夠有效連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和大量數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，從而構(gòu)成大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，為滿足不同條件的服務(wù)需求奠定基礎(chǔ)。實(shí)際應(yīng)用分布存儲(chǔ)技術(shù)的時(shí)候，雖然數(shù)據(jù)規(guī)模比較大，但是也會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)失效等現(xiàn)象，以此本文主要闡述了云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲(chǔ)技術(shù)，為以后發(fā)展分布存儲(chǔ)技術(shù)提供保障。

參考文獻(xiàn)

[1]宋國(guó)平，邱陽(yáng).云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)[J].吉林廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（9）：30-31，41.

[2]王意潔，孫偉東，周松等.云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)[J].軟件學(xué)報(bào)，2012，23（4）：962-986.

[3]馮敬益.基于云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)分析[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2016（5）：59-60.

[4]王方，蔣弦.關(guān)于云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2016（2）：89-89.

[5]連敬東.云計(jì)算下的分布存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)探究[J].軟件（教育現(xiàn)代化）（電子版），2014（4）：285-285，286.

[6]潘啟明.淺析基于云計(jì)算的分布存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)[J].電子測(cè)試，2014（20）：70-72.