论云计算和云存储下的数据存储分析

论云计算和云存储下的数据存储分析

杨思文

中国华录集团有限公司

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前言

云计算是一种十分先进信息数据的处理技术，它具有着非常强的计算能力，每秒对数据的处理以及计算的能力能够超过亿万次，在复杂信号的分析、大量数据信息的挖掘以及智能化辅助决策方面等具有着重要的应用意义，同时其和数据的云存储有着密切的关联，通过云计算和云存储能够有效实现对网络信息数据的存储，这是其行业发展中需要不断探索和研究的重点内容。

1.云计算和云存储概述

1.1云计算概述

在新时期环境下，云计算逐渐得到了人们的关注，此现代化数据计算的手法也是互联网发展中的趋势。在传统的计算手法中，人们在基本信息的交互和数据存储都是本地性存储，信息的调取有很强的稳定性，灵活度却不高，而在云计算中，用户是不需购置诸多软硬件的设备，同时也不需对设备定期进行维护，因此有效的降低了应用的成本。云计算主要是借助互联网信息技术来获取大范围以及高频率数据计算的能力，把动态化数据的变化转变成虚拟化的计算方式，进而将数据在计算机中进行存储，此种计算机不是本地的计算机，是远程的服务器。云计算的数据计算以及信息存储能力十分强大，有效转变传统计算机终端的存储方式，云端具备计算机主机的功能[1]。

1.2云存储概述

数据存储主要应用的对象为临时文件加工中产生的数据流，把基本信息和数据记录按照一定的格式存储于计算机的内部或者外部存储介质中。此数据存储要按照相关的信息特征来命名，把流动的数据于系统内通过数据流形式进行反映，将静态数据以及动态数据等特征实现同步呈现。在云计算的模式下进行的数据存储称作云存储，这是计算机延伸性存储的概念，云存储把分布式系统文件实施整合，基于网络技术条件下，借助集群应用把计算机的存储设备以及存储软件进行集中化管理，实现两者的协同合作，云存储具有强大的功能，程序软件是其应用关键，通过不同设备有机的结合实现存储设备服务功能的合理转换。

2.云计算和云存储原理

2.1云计算体系结构

通用云计算的体系结构一般包括云用户端、服务目录、管理系统、部署工具、资源监控以及服务器的集群等，其体系结构图如下图1所示。云用户端是进行云用户的请求服务提供的界面，其用户经过浏览器可进行注册和登陆，并定制服务以及进行员工会管理；服务目录是用户取得权限后能够进行选择或者定制操作的服务提供列表；管理系统与部署工具主要是进行管理以及服务的提供，对云用户进行管理，主要涉及用户的授权、登录、认证等，还包括对计算资源以及服务的管理，对用户提出的请求进行接收，将用户的请求转发至应用程序中，实现对资源的智能化调度、部署与应用，并是实现对资源的动态化部署、回收和配置；资源监控主要是对云系统内资源使用的情况进行计量和监控，并迅速作出反应，来实现节点的同步配置和负载的均衡配置等，且对资源配置进行监控，保证资源能够顺利的分配到相应用户中；服务器的集群主要是指虚拟或者物理服务器，通过管理系统进行管理，对高并发量用户的请求、大运算量计算等进行处理，在云数据的存储中，通过相应数据的切割算法来对大容量的数据进行并行方式的上传或者下载[2]。

2.2云存储体系结构

云存储体系结构主要包括存储层、基础的管理层、应用的接口层以及访问层等，其体系结构图如下图2所示。存储层为云存储的最基础部分，其存储设备为FC光纤通道的存储设备或者NAS与SCSI的IP类型存储设备等，云存储设备的数量一般十分庞大，且分布于不同的地域，它们彼此间是借助广域网和互联网或FC的光纤通道进行连接的；基础的管理层为云存储的核心部分，它涉及集群、网格计算以及分布式的文件系统等技术，将云存储内多个存储的设备实现协同，多个存储设备能够对外进行同一服务的提供，还具有更加强大数据的访问性能；应用的接口层为云存储比较灵活的部分，根据云存储不同运营的单位可按照实际的业务类型进行不同应用的服务接口开发，从而进行不同应用服务的提供；对于访问层来说，任何授权的用户都能够借助公用的标准应用接口进行云存储的系统登录，来进行云存储的服务获取[3]。

3.云计算和云存储的关键技术

3.1虚拟化技术

虚拟化是云计算和云存储最大的特点，则计算元件和存储元件都是在虚拟条件下实现的，在进行应用环境的部署考虑中，是不需要对物理平台进行考虑的，借助虚拟化的平台就可以实现扩展、备份、管理和迁移等操作。借助虚拟化的技术，能够把单台的服务器中硬件资源进行单独的划分，包括存储的空间、处理器的资源以及内存资源等，后再根据客户的需要，把已划分硬件资源借助虚拟化的软件技术有效的组合为虚拟的系统，此系统能够满足客户的各种要求，且此虚拟的系统在一些情况变化中也能够通过虚拟平台池化技术实现动态化的变更，从而满足系统的变化要求。以虚拟化的技术为基础的云存储计算，能够从虚拟单个的存储单元使用的时间通过云计算服务的提供商来收费，这种虚拟化的技术能够有效对云存储多用户需求进行满足，还能够对架构需求进行自动调节。

3.2数据管理技术

云计算是对大数据集实施处理和分析，并向用户进行高效服务的提供，因此，就要求数据管理的技术能够高效的对大数据集进行管理。云计算中会对海量数据进行存储，在读取后还要对其进行进行分析，则数据读操作的频率是比数据更新的频率大很多的，且云中数据的管理也是读优化数据的管理形式，因此，在云系统数据的管理中，往往通过数据库中列存储数据的管理方式，把表按列进行划分后进行存储。

3.3P2P技术

P2P技术是一种对等网或者点对点的技术类型，是分布式的网络，网络参与者会共享他们拥有的硬件资源部分，这需要通过网络提供直接提供共享资源内容的服务，是不需要通过中间性实体就可以被另外的对等节点进行直接的访问，用户一旦参与此网络，则他们就有着资源的提供者以及获取者两种身份。传统客户端服务器中，一般客户端都只具有服务器服务的享用身份，服务器只提供相应服务，但在P2P技术网络内，每结点不仅享用其它结点的服务，还扮演其它结点服务的提供者[4]。

3.4安全技术

云存储的系统需要具有良好的安全性，能够实现对敏感数据的机密保护，因此这就需要其采用数据共享加密技术。比较常用加密检索的算法有加密数据的搜索实用算法、关键词公钥加密的算法以及安全索引的搜索算法类型等。这些数据访问的安全技术都是于服务器完全可信情况下进行的，而如果网络环境比较复杂，则可通过密文访问的控制技术来保证安全性。

3.5数据容错技术

数据容错技术对于分布存储具有重要意义，它能够有效的提高系统可靠性以及可用性，还可以提升数据访问的效率，此技术主要对数据冗余进行增加来实现，保证在部分的数据失效后，仍然可以对冗余数据访问来满足用户需求。复制容错技术比较简单、直观、易于实现，但需要对每个数据的对象都创建出若干大小相同的副本，其存储的空间开销也比较大；纠删码容错技术能够将诸多数据块信息有效融合于较少冗余的信息内，实现对存储空间的有效节省，但在数据读写的操作职工要对编码与解码进行分别操作，这也就增加了计算的开销。在数据失效后，复制容错技术通过从其它副本中下载大小相同的数据就能够实现修复，纠删码容错技术需要进行数据量的下载是对失效数据的大小远大于的，因此其修复的成本比较高[5]。

4.结语

综上所述，在新时期环境下，云计算和云存储下的数据存储具有着非常大的发展潜力，是互联网技术发展中需要重点研究的内容，为了充分发挥云计算和云存储下的数据存储优势，还需要对此不断进行探索和研究，使其更加有效的落实到实际的应用中。

参考文献：

[1]孙知信,黄涵霞.基于云计算的数据存储技术研究[J].南京邮电大学学报(自然科学版),2014,34(4):13-19.

[2]王猛.基于云计算的大数据存储安全的研究[J].科技创新导报,2017,14(23):138-138.

[3]洪汉舒,孙知信.基于云计算的大数据存储安全的研究[J].南京邮电大学学报(自然科学版),2014,34(4):26-32.

[4]党红恩,赵尔平,雒伟群.基于云计算的数据存储技术研究[J].福建电脑,2015(8):10-11.

[5]刘宇畅,谢磊.基于云计算的数据存储技术研究[J].数字技术与应用,2017(6):101-101.