基于云计算环境下的数据存储技术分析
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作者: 杨莉
摘 要 随着我国经济的快速发展，信息技术也取得了重大突破。在网络时代里，人们越来越关注科技的进步，以及科技发展带来的更加便捷的应用。云计算自提出以来，得到了业内众多学者的深入研究，作为未来计算机技术发展的一个重要方向，云计算有着独特的优势与潜力。做好云计算环境下的数据存储关系到云计算技术更好的应用。文章首先对云计算及云存储进行简要阐述，其次就如何在云计算环境下构建数据存储体系进行探讨，最后分析了数据安全性。
关键词 云计算；数据存储；分析；计算机
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）07-0071-02
近年来，云计算越来越多的出现在大家的视野里，人们给予了云计算极大的关注。云计算会代替传统的计算机算法，这一理论也被认为是未来发展的必然趋势。在传统的模式下，工作人员为了使信息进行交互，一般都会在本地进行数据的存储和处理。为了更好的保证数据调取的稳定性，企业需要购买各种硬件、软件基础设施，而且还需要对这些设施进行维护。但是由于存储和处理的数据量在不断的加大，所需要的存储空间就越来越大，这样就会大大提高企业的成本。但是这些并不是企业需要直接面对的，为了完成他们需要完成的业务，却不得不为此投入大量的成本。
随着计算机技术，信息处理技术不断的发展，人们可以不用把大量的数据技术放在自己的计算机上，可以放在别人的计算机上或者是远程的服务器上，因此企业就不需要投入大量的资金购买存储设备，完全可以通过互联网根据自己的需求找到存储在远程设备上的数据，于是云计算初步模型就出现了。
1 云计算与云储存
1）云计算。在互联网的技术条件下提供了云计算的一种技术形式，云计算可以提供动态变化的能够伸缩的并且以虚拟为特点的计算模式。“云”就是一种比喻，是一个抽象的概念，实际上是计算机和互联网在起作用。
通过云计算把大量的数据都放在计算机上，这个计算机不是指本地的计算机，而是远程的服务器，企业可以根据自己的实际需求，对计算机的存储系统进行访问，企业可以把大量的信息资源都转换到客观应用上去。也就是说，计算机只是成为了一个简单的终端，不需要进行任何的计算或者是存储，直接把主机功能交给云端。
2）云存储。在云概念的基础上延伸出了一个新的概念那就是云存储，云存储与云概念十分相似，它以分布式文件系统以及网格技术作为基础，以集群应用，借助应用软件把计算机中的各种存储设备进行有效的集中，让彼此能够协同合作。它的功能就是对外提供相关的数据存储以及业务访问。本质上说来，对于当前存储模式的创新就是云存储。云存储也是特殊的构架服务，具体来说，一些广域网或者是互联网对于应用者来说具有透明性。相关的应用程序软件是云存储的关键之处，在存储设备之间进行有机的结合，通过这些有效的软件使设备与设备之间进行服务的转变。
2 构建在云环境下的数据存储体系
在实际操作的过程中，数据存储体系包括数据中心和云服务接口以及服务协议等，数据中心是在云环境下实现数据存储的基础，由存储管理、分布式文件体系和存储备份组成。云存储设备既可以是在企业的发展过程中所专门应用的存储设备，也可是PC，这个系统的设计依据的基础是客户机和服务器模式。经过检验这些确实可以完成大量数据的存储工作，并且效果也非常理想。
1）服务器的结构。云计算的组成部分中最重要的是存储服务器架构。在云存储体系构建之前，应该首先构建云存储服务器架构，这个可以根据架构技术来实现，这些架构技术是多样化的。在NAS这个文件存储系统中，每一个节点都是一个相互独立的个体，文件是这个系统中最小的单位。在集群中，如果文件可以完整的保留，那么其数据信息也会有效的保存在集群的特定的点上，文件虽然比较多，但是会被重新定义到一些另外的节点上，这样信息就显得太过繁杂了。在实践的过程中，人们可以发现，SNA作为存储系统的一块儿，如果有某一个文件发出请求，每一个节点都会对该文件的不同数据块进行访问，它能够有效的对用户的某一种需求进行及时的处理。这种存储结构比较适合在云服务器当中使用，它可以在一定的范围内进行扩展，而且传输的效率也比较高。
2）服务器之间的数据传递。在当前的存储系统的环境下，一些存储系统可以进行数据之间的传送协议，异构的平台之间的信息可以进行有效的资源共享。在计算机的网络系统当中，程序和数据库的优化问题是需要我们共同考虑的。在使用数据库的时候，存储过程是必不可少的，它提供了一种更加高级的特性。它可以传递一些函数或者是逻辑表达方式，这样就可以帮助程序人员来处理一些比较复杂的任务。它的存储过程也比一些别的程序快很多，如果存储的过程发生在本地的服务器上，那就可以减少在执行和操作过程中的宽带传输和执行命令的时间。数据库系统可以分页显示数据，执行一个命令会产生几万种结果，这些结果是不可能一次性的直接输出到客户端上，可以采用分页显示来解决这个问题。分页显示主要有两种，一种是在数据库的查询所匹配的记录一下子存储在内存储器当中。另一个是根据用户的需求，从这些匹配的记录当中显示指定的记录。这两者是有一定的区别的，前一种是把所有的记录一次性的写到内存里，再使用分页显示，后一种是指通过指定数量的查询互相匹配的记录然后写入到内存当中，接着分页显示。这个系统使每一个要求只需要返回一个页面的数据，效率大大的提高了。
3 关于企业的存储构建方案
1）商业化的云存储系统。在一些数据领域数据库已经研发出一系列的商业化存储产品，主要建立在云存储的相关理论基础上。一些最早就致力于云存储研发的公司推出数项拥有自主知识产权的存储技术，而且还提出了云存储系统的构架方案。从用户的角度出发，在相关协议下可以实现自身数据的存储和提取。可以提供一些简单的队列服务，在一些虚拟的主机之间信息可以互相发送好接收，而且一些支持的服务可以为用户提供专业的存储接口。一些公司希望他们提出的数据库分布式的编程环境，可以适用于本公司的具体情况，还可以适用于云存储的应用开发商提出的关于存储的一些应用服务，可以起到一箭双雕的作用。 2）构建企业自身的数据中心。对于许多大型企业来说，数据的安全性是最重要的，数据中包含着许多客户的信息，这些客户的信息一定不能泄露，泄露了以后就会面临重大的信誉问题，这个时候如果选择的是租用的云存储服务的话，企业许多的数据资料都需要存储在云服务提供的云数据中心，会面临一定的风险性，所以有一些大型的企业转向一些私有的云存储的云服务提供商提供的云数据的中心，借助这个存储设备也需要大量的资金投入，它是借助私云存储提供的存储设备以及冗余备份系统，所以这种结构并不灵活。作为企业可以选择混合云存储方案，可以把与之相关的关键性的数据作为首要的存储，存到私云存储当中，对于其它的一些数据就可以存储在租用的云存储当中，借用这种存储的方法可以实现存储效用利用的最大化。
4 云计算的环境下关于数据安全问题
为了保证数据的安全性能我们可以采用加密的方式，对于加密的方法有两种：对称加密和非对称加密。实践证明，对称加密的算法还比较成熟，所以应用的范围比较广泛，这种加密的算法、加密和解密都比较容易实现，所以广泛的应用于大量的数据传输，对于非对称加密来说，可以把传统的密钥分为公开密钥和私有密钥，把加密算法和解密算法分开控制，这样可以在计算方法的复杂程度上确保其的安全性。
1）关于加密。当想要对某一个数据进行加密的时候可以通过对称加密算法密匙生成器，通过密匙生成器来随机生成含有校验信息的密匙，再通过非对称加密算法对所包含的效验信息的密匙进行加密。这样就可以把密文统一打包以后发到用户端供用户们使用，这个密文是经过加密算法处理的。除这些以外，对于一些数据量十分大的用户的数据可以通过对称的加密算法对其进行加密。但是对于一些数据量用户较小的用户可以考虑对一些非对称算法进行加密，将这两种密匙和密文数据一块儿存储起来放到云存储中心，对于那些非加密的密匙以及解密的密匙仅仅需要进行保存就行。
2）关于解密。既然可以加密处理，那么就应该对密匙进行解密，这样密码的设立才会更有意义。在对数据解密的过程中，用户首先需要对对称加密的算法进行解密，这种算法是跟非对称加密相关的。这样就可以对密匙进行还原，然后，被还原的密匙根据对称算法对所提供的数据包进行解密，这样可以把所需要的文件进行还原。两种算法需要配合使用，这样才能最大限度的发挥各自的优点，避免某一种算法的不足导致文件不能安全的进行保密。我们的目的是对数据的安全进行保密，可以通过对称密匙对所有的数据进行加密也可以利用非对称密匙仅仅对一部分密匙进行加密。这两种算法互相结合，有效地解决了云计算中所面临的安全问题。
5 结束语
在云计算环境下的数据存储技术给人们带了许多的方便，释放了个人计算机终端的数据存储任务，优化了网络系统结构。云计算环境下数据存储中把对称密匙和非对称密匙结合起来使用，为云环境下的存储技术带来了一定的安全性。这是一种解决安全问题比较可行的方法。随着科技的不断进步，云计算环境下的存储技术一定会有更大的突破，实践应用也一定会更加广泛。
参考文献
[1]李煜民，章才能.谢杰.云计算环境下的数据存储[J].电脑知识与技术，2010（5）：32-34.
[2]陈凤萍.云计算环境下的数据存储技术分析[J].硅谷，2013（17）：43，29.
[3]张庆华.云存储技术在视频监控中的发展与应用[J].中国公共安全（综合版），2013（17）：53-54.
作者简介
杨莉（1981-），女，湖南桃江人，讲师，软件工程硕士，研究方向：软件工程与项目管理。
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