基于云计算环境下的分布存储关键技术的探究

周琼

摘 要： 随着网络技术和科学技术的进步和发展，云计算成为未来主要发展趋势，属于新型资源，可以全面提高存储和处理数据的安全性。在分布存储技术中应用云计算，能够增加分布存储的实用性和高效性。以此本文主要分析了云计算环境下的分布存储关键技术。

关键词：云计算 分布存储 关键技术

中图分类号：TP333 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）08-0006-01

近年来随着计算机技术和网络技术的迅速发展，为人们日常生活带来很大影响，计算机的大量应用给人们日常生产生活带来很大便利。

一、云計算概述

云计算主要就是为了满足现今大量数据源计算和存储需求的通信技术基础上形成的可以分享基本资源的计算机模型，是发展中具备划时代意义的模型。云计算的核心是互联网，改变了传统个人计算机的方式，构建多个计算机相连接形成大量设备网络数据中心，以此来存储大量数据信息，数据存储中心的基本作用实际上就是依据上层服务和应用为以后提供便捷、安全、可靠、透明的服务和数据存储功能。数据中心是云计算的基础，能够连接系统中不同业务以此来操作各种业务，服务提供上能够依据各种数据来获得合理的服务。内容提供商主要就是从数据中来获得相应内容。依据计算机技术发展的通信技术、信息处理技术呈现出前所未有的速度，独立计算机中存储大量数据已经逐渐不能满足实际需求，因此出现了云计算模式下的分布存储技术。这种计算机技术能够节约大量费用。云计算环境中数据中心存在不同节点，各种节点上存储大量数据，也可以存储在不同中心上，数据中心为客户提供数据和组织方式[1]。

二、云计算环境下分布存储技术的结构

数据中心是保障正常运行云计算的基础，一般包括两部分：软件和硬件。云计算模式下，硬件实际上是说数据中心基础设备，包括支撑系统以及计算机设备。软件主要就是数据中心为客户提供的安装程度和服务。数据中心节点结构和云计算高效、安全存储的关键和基础。所以，对数据中心不同类型路由转发功能节点进行分类处理，基本上包括三种类型，如下所示：

1.服务器结构

服务器结构实际上就是依据网线来相互连接，其结构中服务器一般就是用来处理和存储数据的，并且同时也包括转发数据包的功能。在结构组成和线路交换方面来说服务器核心结构是相对比较简单的，不需要交换机等硬件设施，能够更好的进行底层网络和服务器的交互工作，为以后高效的路由算法开发提供保障，但是这种结构实际应用的时候会出现一定问题和不足，例如服务器占用大量的计算、链路存在冗余、提高服务器负载压力，以至于导致严重降低服务器计算的整体效率，以此会降低服务器性能和提高设计成本[2]。

2.交换机结构

数据存储的传统结构一般都是使用交换机，在没有正式应用云计算技术以前，大部分用户使用过程中数据存储中心就是交换机，也就是说一起联系数据中心和网络中心，交换机是上述两部分的枢纽，存储技术就是交换机结构的核心和基础，实际操作中基本上都是树形结构，包括三个部分：聚合层、核心层和边缘层。实行结构具备扩展性强、容易连接、操作简单等特点，但是交换机结构实际应用中也会出现问题和不足，例如，存储技术落后、有限的存储量等。存储数据的时候能够优化处理存储的高效性和操作的灵活性，可以极大程度上提高了应用空间。

3.结合交换机和服务器的结构

上文所述的单一交换机结构和单一服务器结构都会存在缺陷和不足，所以，实际应用中有机结合两种方式进行混合应用，取长补短。这种混合模式可以在可扩展性、路由费用、建设成本、网络结构等方面得到充分体现。成本建设汇总主要就是因为混合结构能够凸显服务器和交换机的优势，在具备相同性能的基础上适当降低建设成本；扩展性角度来说混合结构受到网卡安装数据限制服务器的功能，并且也存在有效的数据中心节点规模；网络结构角度来说，混合结构一般能够结合应用服务器和缓解路由转发的基本功能，保障更加灵活、方便、自由的应用网络结构[3]。

三、云计算环境下分布存储关键技术

1.数据容错技术

数据容错技术运用和发展的过程中需要密切联系现代网络数据服务业务，此外，数据容错技术是云计算环境中最重要的分布存储技术。数据容错技术实际上就是说在运行网络数据信息服务系统的时候，形成错误激活问题的基础上数据信息仍然能够为用户提供保证性技术以及无间断数据服务。这种运用模式以及形成可以在一定程度上保障整体系统更加可靠、安全的运行数据服务信息机制，以便于全面提高服务系统的优势和特点，同时也能够提高访问数据信息的效率。数据容错技术应用的时候，在出现数据错误的时候可以保障稳定、安全、有序的运行整体化技术系统，并且也能够在确保安全运行系统的基础上，及时修正系统错误信息，同时也可以及时删除或者对比确定冗余信息，全面实现突破数据处理技术的局限性。目前包括两种数据容错技术，复制容错技术和纠删码容错技术。

纠删码容错技术实际上属于信道传输编码技术，可以容忍丢失多个数据块，并且也能够在分布式存储中融入信息，这种技术的应用能够降低存储空间，编码容错技术能够编码多个数据目标，形成众多数据目标，以至于能够降低复制数据的效率，但是具备成本高、开销大的缺陷。复制容错技术实际上是数据对象应用中构建多个相同模块，在不同存储节点中进行合理分布，也就是说数据对象失效以后，还是能够依据此来获得相同有效的数据。复制容错技术主要包括数据组织结构、数据复制策略两个面[4]。

2.节能技术

2.1软件节能技术

软件节能主要就是在不降低网络数据服务系统的基础上，达到控制信息存储数据最低耗能的目标，软件节能技术的关键就是数据管理和节点控制管理操作，依据上述管理行为来达到有效控制设备节能的作用[5]。软件节能技术包括数据管理技术和节点管理技术两方面。节点管理技术实际上就是为选择分布存储节点提供依据，并且其他节点处于封闭或者低耗能的情况，从而起到降低消耗的作用。目前分布式存储中包括三种数据管理技术，动态数据存放管理技术、静态数据存放管理技术、缓存预取管理技术。

2.2硬件节能技术

硬件节能技术主要就是从网络信息服务系统硬件角度来进行深入分析，依据实际情况进行分析包括计算机整体技术和数据中心技术两种类型。数据中硬件技术一般来说就是高能耗、高性能的替换操作。計算机整体技术就是广泛运用新型技术体系的结构，以便于能够降低总体耗能的标准。云计算环境中运用分布存储技术能够实现节能技术属性，全面提高应用软件和硬件的广度，实现软件节能的目标，同时也能够为保护环境提供保障和基础[6]。

硬件设备降低耗能的主要特点就是拥有良好节能效果，不需复杂的组件，但是需要重新设计系统硬件和体系结构，硬件设备具备比较差的灵活性，不能依据实际需求进行动态调整，并且大批量替换已经应用的硬件设备会产生比较高的成本，所以这种方式没有得到良好的推广。目前研究云计算分布存储技术的时候，软件节能技术是关键和热点，这种技术不需要改变硬件设备，依据数据管理技术和节点管理技术改变数据缓存方式、数据存放，构建更加节能的磁盘节点，从而达到降耗节能的作用。

结束语

综上，当今时代正处于科技高速发展的时期，云计算是新型计算模式，已经广泛应用在存储数据结构中，云计算能够有效连接网络设备和大量数据节点，从而构成大规模数据中心，为满足不同条件的服务需求奠定基础。实际应用分布存储技术的时候，虽然数据规模比较大，但是也会出现数据失效等现象，以此本文主要阐述了云计算环境下的分布存储技术，为以后发展分布存储技术提供保障。

参考文献

[1]宋国平，邱阳.云计算环境下的分布存储关键技术[J].吉林广播电视大学学报，2014（9）：30-31，41.

[2]王意洁，孙伟东，周松等.云计算环境下的分布存储关键技术[J].软件学报，2012，23（4）：962-986.

[3]冯敬益.基于云计算环境下的分布存储关键技术分析[J].电脑编程技巧与维护，2016（5）：59-60.

[4]王方，蒋弦.关于云计算环境下的分布存储关键技术研究[J].数字技术与应用，2016（2）：89-89.

[5]连敬东.云计算下的分布存储关键技术探究[J].软件（教育现代化）（电子版），2014（4）：285-285，286.

[6]潘启明.浅析基于云计算的分布存储关键技术[J].电子测试，2014（20）：70-72.