云存储在数字资源长期保存中的优势和问题研究

任生楠 黄奋 徐宽

东北师范大学信息管理系，吉林 长春 130000

云存储在数字资源长期保存中的优势和问题研究

任生楠 黄奋 徐宽

东北师范大学信息管理系，吉林 长春 130000

文章结合数字资源长期保存的模式及云存储的含义，分析了云存储在数字资源长期保存中的优势，进一步探讨目前云存储存在的突出问题。

云存储；数字资源长期保存；安全问题

云存储是一种新兴的数字信息存储概念，鉴于它在资源分布式保存利用方面的优势，已经开始在数字资源长期保存研究中得到重视，可以为该领域提供有力的技术支持。

1.云存储长期保存的作用

1.1 信息长期保存的最终目标

目前比较常用的保存模式有迁移、仿真和备份。迁移法是把数字信息按照一定的周期从一代计算机上迁移到新一代计算机上的过程；仿真法是对已经过时的或者数字信息产生时的硬件、软件及系统进行模仿，使得数字信息能以原始面貌出现；备份法是在多个地点、利用多个备份来完成保存工作。但这些策略有些价格昂贵，普通的机构很难保证长期的支付，有些技术手段单一或者技术过时，影响保存和重现效果，而云存储概念的提出就可以有效地解决这些问题。

1.2 云存储的功能作用

云存储系统的结构模型由4层组成。

存储层。存储层是云存储最基础的部分。存储设备可以是FC光纤通道存储设备，可以是NAS（网络附加存储）和 iSCSI 等IP存储设备，也可以是 SCSI 或SAS（统计分析系统 ）等 DAS（直接附加存储）存储设备。云存储中的存储设备往往数量庞大且分布多不同地域，彼此之间通过广域网、互联网或者FC光纤通道网络连接在一起。

基础管理层。云存储通过集群、分布式文件系统和网格计算等技术保证各个存储设备之间协同工作, 同时利用数据压缩、重复数据删除、数据加密等技术进行数据管理和安全管理。

应用层。不同的云存储开发不同的应用服务接口, 提供不同的服务。

访问层。任何一个授权用户都可以通过标准的公用应用接口来登录云存储系统，享受云存储服务。

与传统存储系统相比较，云存储系统具有如下不同：

（1）功能。云存储系统针对的是多种类型的网络在线存储服务，但传统存储系统则针对如高性能计算等应用；

（2）性能。云存储服务要把考虑数据的可靠、安全、效率等指标作为首要目的，而且由于用户规模大、服务范围广等特点，实现高质量的云存储服务必将面临更大的技术挑战；

（3）数据管理。云存储系统不仅要提供类似于POSIX（可移植操作系统接口）的传统文件访问，还要能够支持海量数据管理并提供公共服务支撑功能，以方便云存储系统后台数据的维护。

2.云存储在数字资源长期保存中的优势分析

从2006年到2010年，全球信息总量增长了6倍以上，随着技术的不断发展，现已经普遍采用的SATA硬盘容量是750GB或1 TB。但在面对PB级的海量存储需求时，传统的NAS(网络附属存储)或SAN（存储区域网）已经不能满足目前对数据保存高容量、高性能、易扩展的需求。

2.1 支持海量存储

传统的DAS和SAN使用块数据存储, 并利用分离的文件系统或数据库管理支持串行扩容, 在系统规模较小时性能较好, 但是随着数字资源数量的不断增大,存储性能会受I/O服务瓶颈制约而降低。云存储集成使用了支持大规模存储的集群技术、P2P 技术和网格技术, 允许存储服务器和存储节点同时增加, 进行并行扩容。因此, 在扩展时不会遇到兼容性的问题, 存储的性能还会随着节点的增加而无缝增长。

2.2 动态扩展与动态保存

云存储能将资源集中监控，同时可将这些资源进行动态管理，确保每个应用所使用的存储空间可以实时调整。因此，在进行数字资源长期保存时，机构可根据自身保存资源的状况，在保存前期先申请较小的存储空间，随着保存资源的增加，动态调整存储空间大小。此外，存储中的任何数据都是经常被使用的。由于云存储自身动态灵活的特点，机构在保存资源时并不是想将其完全静态孤立的保存，所以，当原有的数据应用平台出现版本过低要求升级时，利用云存储的优势，同时也将数据对象格式同步升级，而不会等到数据版本或者环境因素改变过多而造成原有数据无法读写、原有数据平台无法接纳新数据的矛盾情况。

2.3 管理方便

在以往的存储系统管理中，管理者不但要了解并掌握不同存储设备的管理界面，而且对所有目前正在应用的存储器使用状况要精确掌握，工作量繁琐且容易出错。此外，在硬盘或是存储服务器损坏时，数据容易丢失。而云存储则大大避免了这个麻烦，若硬盘损坏，数据会自动按照一定的程序迁移到另外的已经准备好的硬盘，不用立即更换存储器，从而减轻了管理者的工作负担和出错概率。

2.4 成本更低廉

云存储系统中所采用的存储及服务器设备均是性价比较高的设备。可实现长久合作关系下，设备商采购的稳定渠道，便于实现对成本及服务质量的控制。传统的存储系统对硬盘的一致性要求近乎苛刻，必须同厂牌、同容量、同型号，否则系统很容易出问题。面对升级换代较快的IT产业，硬盘在使用2～3年后很难找到同型号产品更换。使用云存储没有这个问题，云存储系统对存储设备、服务器设备、硬盘等产品的一致性没有要求，不同介质、容量、厂牌、型号的硬盘，都可以一起工作，既可以实现原有硬件的利旧保护投入，又可以实现新技术、新设备的快速更新，合理搭配、优化选择、可持续发展。

3.可能出现的问题

如今，云存储已经越来越受到人们的重视，其特有的优势帮助使用者们解决了许多过去无法解决的问题，同时也为使用者们节省了不少资金，但是由于云存储刚刚被引入数字资源长期保存领域不久，因此由于技术受限而存在的一系列问题自然成为焦点，主要涉及的问题包括：

3.1 安全问题

（1）云数据存储位置

在云提供商中,用户不知道实际数据的存储位置，这一点会造成用户对于数据存储地的担心。另外还有对敏感数据的访问问题，如果云存储管理出现异常，可能导致用户不能掌控自己数据的访问权限。

（2）数据隔离

云存储存储了大量的客户数据，这些数据本身是应该隔离的，云提供商需要保证私有数据不能被其他无授权的用户访问。

（3）数据恢复

一旦云端数据出现全部或部分数据破坏时，提供商是否有能力进行全面恢复, 需要多少时间才能完成恢复, 都具有不确定性.

（4）云服务扩充与迁移

当用户需求扩大时, 云提供商现有的云服务不能满足用户需求,用户需要转移至其他云提供商。但对于用户来说，已有数据及应用能否保证顺利迁移将面临很大的不确定性。

3.2 数据隐私问题

需要长期保存的数字资源类型不仅包括期刊论文，还包括在互联网上开放获取的资源。对于前者，往往只有订购数据库的用户（如高校图书馆，各类研究所等）才有权利访问，并且受到版权的保护。如果将这些数据内容以远程方式存放到云端，必然会引发用户对数据隐私保护的担忧。目前，在云存储技术领域，有研究者提出可以通过加密或文件/碎片方式阻止未经授权用户的非法访问，但这是否适用于数字资源长期保存的流程、是否还能够保证数据的完整性, 有待于进一步研究和考证。

4.结束语

数字资源长期安全保存的最终目的不是保存，而是利用。保存是手段，而利用才是最终目的。作为一项新的概念，云存储有它自己独特的技术等优势，在数字资源长期安全保存领域中是一颗新星，虽然有很多地方不是很完善，但是对于未来的年轻科学家们来说，这种思想的提出，不仅对现当代有着重要的意义，还为今后数字资源长期安全保存提供了捷径，云存储将是未来数字资源长期安全保存的主流方向。

[1]赵敏.浅谈数字资源长期保存相关问题[J].科技情报开发与经济.2010(11)：98～101

[2]宋凯，耿义良.云存储技术[J].才智.2010 (04)：65

[3]张龙立.云存储技术探讨[J].电信科学. 2010(S1)：71-74

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.18.025