云计算环境下的分布存储关键技术分析

来源:用户上传      作者: 郭翠云

　　摘 要 随着现代信息技术的快速发展，计算机技术在各个领域的应用越来越广泛，对信息技术的发展起到了一定的促进作用，同时又给计算机信息技术的发展带来了新的挑战。文章从云计算环境下的分布存储技术产生背景、分布存储技术的结构出发，研究分析云计算环境下的分布存储关键技术中一些需要改进的地方，来展望其未来发展的方向。
　　关键词 云计算；分布存储；分析
　　中图分类号：TP316 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）16-0042-01
　　1 基于云计算环境下的分布存储技术产生的背景
　　21世纪是网络信息时代，计算机技术在各个领域应用得十分广泛，其数据量的规模迅速增长。大量数据单独存储在计算机上，是不能够满足现代社会的发展需求的，云计算的产生也是为了适应现代计算机技术的发展，解决了大量的数据存储和通信技术等社会需求。
　　在云计算环境下的分布存储技术是用户通过对自己的需求量在互联网上的计算机存储系统进行分析，然后进行租赁或是购买互联网上的存储空间来满足自己的数据存储需求。关于数据是如何被存储在互联网上的，也是一个重点问题。基于云计算环境，数据中心的不同使得其具有不同的节点，各种大量的数据也就存储在相适应的数据存储节点上或是数据中心上，数据中心通过计算机程序对数据组织排列顺序进行编排，然后再通过一个专门的计算机使用端口传达给用户，用户再通过专门的计算机端口将数据存储在数据中心上。云计算是一种全新的计算模型，以互联网技术为基础，其最大的特点是能够共同分享基础资源。
　　2 基于云计算环境下的分布存储技术的结构
　　2.1 以交换机为核心结构
　　在云计算机环境下的存储技术出现之前，大部分的用户都是通过以交换机作为自己的数据中心，可以理解为用户将交换机当作实施网络体系与数据中心的一个纽带，交换机与计算机服务器的链接可以让数据包在互联网技术条件下进行转发，而服务器又相当于一个存储设备，对数据包进行存储、读取等处理，最终来实现自己的整个数据中心。其主要采取的结构为树形结构，其中包含聚合层、边缘层、核心层三个部分。树形结构具有操作简单、易连接、易扩展等特点，同时，其存储容量有限，不能够满足现在计算机信息技术发展对数据存储的要求，使得其整个系统在运作过程中的操作灵活性、存储效率等都有很大的提升空间。
　　2.2 以服务器为核心结构
　　以服务器为核心结构不同于传统的结构，用户会将每个计算机系统的服务器连接到互联网设备上，在这个过程中，服务器的工作任务就是转发互联网上的数据。这种方式的数据存储结构具有简单的特点，但是其数据链路非常冗余，对数据存储空间也造成了一定的困难。
　　2.3 相互结合，扬长补短
　　将以交换机为核心结构和以服务器为核心结构的两者相互结合，就可以达到扬长补短的作用，将优点最大程度的表现出来，于是，混合结构就此诞生了。混合结构是以交换机数据中心的连接节点之间的相互连接，利用互联网设备，使得计算机系统中的服务器能够同时参与到数据包的转发、存储、读取、路由等功能。
　　3 基于云计算环境下的分布存储技术的分析
　　3.1 容易产生错误
　　为了满足大量数据的存储需求，用户常常通过使用一些性能特别高的服务器设备，这不免增加了数据存储的费用成本，就使得云计算不能充分发挥其最大的经济效益，其所表现出来的庞大的数据存储功能也只如冰山一角。据调查显示，在一个用户的数据中心中，平均一个工作任务的运行中有4个左右的节点连接会失效，而用户数据中心有3200个节点，如此计算，云计算会每5个小时就有一个磁盘完全失效，不能将其功能表现出来。这种现象不仅没有为数据的存储提供高效的环境，还易让用户对提供云服务的供应商提出了质疑，造成巨大的经济损失，也不利于计算机信息技术的进一步发展。因此，需要提高云计算机环境下的分布存储技术的准确性、稳定性。
　　3.2 可扩展性
　　在云计算环境下的分布存储技术产生之前，以计算机服务器为主的数据存储方式比较冗余，是通过提高其扩展性来增加其存储空间的，从而满足数据包存储、读取、转发的功能。在云计算环境下的分布存储技术产生后，其数据包的存储空间是非常庞大的，意味着云计算环境下的数据中心存储量的规模之大，一般都会少则上万，多则数十万。
　　目前，在数据中心存储数据的计量单位，一般都以BP或是EB进行计算。云计算环境下的数据中心规模和整个计算机系统的存储数据量都会随着现代计算机信息技术的发展而不断地增加。打个比方，假如某用户在全球计算机网络中拥有40个数据中心，仅仅需要一个数据节点就可以与数百万个上世纪计算机最发达城市的数据中心相比。面对数据存储如此的快速增长，其对于数据中心需求规模也会随着增加，这对于云计算环境下的整个数据存储系统在扩展性方面，提出了非常高的要求。面对用户对数据中心的数据存储规模要求的提高，对数据存储组织结构的精简性要求的提高，只有通过对数据中心存储硬件的扩展性进行改进应用，才能更好的满足目前的存储需求，达到客户的需求，充分实现其大规模的共同分享基础资源。
　　4 结论
　　随着云计算的功效不断被充分发挥，其越来越广泛的被应用到计算机科学领域、计算机商业领域等。基于云计算环境下分布存储的核心问题就是解决并满足目前大规模的数据存储需求，提高计算机系统的兼容性、降低数据存储的冗余性、注重提高其可扩展性等关键技术。在这个过程中，计算机研究人员需要注重对云计算环境下的数据中心结构的研究分析，深入研究分析其网络拓扑结构，为海量数据的存储提供一个新的高效存储空间。本文从云计算产生的背景、云计算环境下分布存储技术的结构出发，研究分析了其关键技术中应该注意的数据存数不足和侧重扩大其数据存数量的方式，为云计算的发展提供了一个方向。
　　参考文献
　　[1]王意洁，孙伟东，周松，裴晓强，李小勇.云计算环境下的分布存储关键技术[J].软件学报，2012（04）.
　　[2]崇阳.基于云计算下的分布存储关键技术研究[J].计算机光盘软件与应用，2012（23）.
　　[3]陈钊.基于云灾备的数据安全存储关键技术研究[D].北京邮电大学，2012.
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