云计算环境下的分布存储关键技术分析

戚斌

【摘要】云计算是一种崭新的具有革命性意义的计算模型，他能够通过管理大量数据，并对其做出分析计算，高效、准确的给出答案。本文对云计算环境下的分布存储关键技术进行了分析，对它产生的背景和技术的主要关键点都进行了阐释说明。希望能够帮助大家更好的了解云计算。

【关键词】云计算 背景 分布存储与关键技术

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）04-0251-02

云计算是计算发展的一种必然趋势。云环境下的分布存储功能主要是对数据库中的数据进行管理和归类，但是数据库是由数百万甚至上亿的数据节点组成，由于数据库的庞大和错综复杂，因此常常会出现数据丢失的情况，本文主要介绍了攻克这一难点的一些可用性技术。

一、云计算环境下分布计算产生的背景

云计算可以满足用户在互联网中存储数据的空间需求，每个用户所需要的数据量和占用的存储空间都是不同的，而云计算就是对这些数据进行管理分析，通过租出或售卖的方式给予用户合适的存储空间。云计算技术在在运行过程中，可以根据用户使用的不同情况，根据对数据的计算分析，为每个用户提供不同的数据节点，然后再帮助用户把每个数据存储在不同的数据节点上。为用户便捷高效化的管理数据。

二、构成云计算环境下的分布存储关键技术的要素

要想保持云计算的正常运行，就要维持数据中心的稳定。数据中心是一个收集分布数据的一个中心节点，本文把云计算下的网络构建分成了三种模式：

（1）服务器，服务器可以帮助用户的计算机连接互联网，浏览网页，它的功能就是实现互联网环境下的一切数据转发或操作。它的出现是对互联网技术产业的一个革新。它具有的优点是内部结构非常简单。缺点是存储空间太小，无法存储大量数据。

（2）交换机，交换机设备目前被大范围应用于科学计算领域。它的功能和数据中心的功能有相似之处，都是起数据交换的作用。交换机是和服务器（这里是指具有数据存储和读取功能的物理设备）进行连接，然后再实现用户与互联网之间的数据交换，它能够保证数据包在互联网中完整、快速的完成传输。交换机设备主要是由这三个基本结构构成：聚合层、边缘层和核心层。

（3）混合结构。本文所介绍的混合结构是由交换机设备和服务器的“核心结构”组成。它集合了交换机和服务器的优点，同时具有转发和传输功能，因此它能够完成更多情景下的互联网数据传输。

三、云计算环境下的分布存储技术的关键类型分析

1.数据容错技术。数据容错技术一般是通过增加多余的数据来实现的，它可以在一部分数据丢失的情况下满足数据访问的要求。这帮助云计算系统提高了稳定性和可靠性，还提高了数据访问的速度。但这样多余的數据存储方式会降低存储空间的存储效率。因此在后续的研究中，要提高存储空间的存储效率，实现数据管理的高效化。目前常用的容错方式有两种：基于复制和基于纠删码的容错技术。①基于复制的容错技术分析：他通过对数据的复制，然后再把复制的内容保存到不同的数据节点上，在原有数据失效时，起到保护数据的作用。基于复制的容错技术主要关心这两个方面：数据副本的存放位置和数据复制的方式。②基于纠删码的容错技术。因为基于复制的容错技术所占用的存储空间很多。基于纠删码的容错技术就是对数据进行编码，在数据丢失时进行补齐提高存储空间的使用效率。虽然基于复制和基于纠删码的容错方式都能够起到对数据保护的效果，但是基于纠删码的容错技术所需要的存储空间成本更低。

2.数据节能技术。数据节能技术分为软件节能和硬件节能两个方面。①软件节能技术。软件节能技术是在不影响软件运行功能的情况下，通过一定的软件节能策略，使CPU进入低能耗的模式，达到节约能耗的目的。目前它的节能技术研究集中于节点管理和数据管理两个方面。②硬件节能技术大体可以分为两种，一种是从构成计算机的部件出发，采用全新的硬件节能技术（例如低能耗的CPU），降低计算机能源消耗，达到节约能耗的目的。另外一种节能方法是从数据中心的角度出发，采用低能耗的硬件（低能耗的芯片）构建一个具有节能功能的数据中心，达到节约能耗的目的。

四、结束语

云计算具有的强大数据计算管理功能，将会让它被广泛应用于商业和科学计算方面。但是现在还需要解决云计算在管理海量数据时的拓展性、容错性和成本问题。因此，在构建云计算环境时，要克服这些难点。本文对这些技术难点都提出了一些有关的技术方法，还指出了这些技术中尚存的不足部分，希望能够促进云计算模型做更深一步的研究。

参考文献：

[1]郭翠云.云计算环境下的分布存储关键技术分析[J].硅谷，2013，16：42+22.

[2]赵鑫.基于云计算环境下的分布存储关键技术[J].软件学报，2012，04：962-986.