云计算环境下数据存储技术的研究

董凌帆

摘要：如今计算机系统越来越朝着云计算的方向发展，数据存储技术也在不断进步。为了更好地适应云计算的发展形势，必须充分地研究数据储存技术的相关内容。文章重点介绍云计算环境数据存储需求的相关特点，论述了云计算背景下的相关数据存储技术，并提出了云计算环境下运用数据储存技术的注意事项。希望能够起到抛砖引玉之效果。

关键词：云计算;数据存储技术;研究

中图分类号：TP333;TP309.3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）07-0097-02

1 云计算环境数据存储需求的相关特点介绍

如今網络信息科技发展迅猛，数据信息总量出现了爆炸式、指数级的增长态势，数据正在大量生成，用户出现了越来越多的数据存储需求。以下是它们的具体特点。

首先，要求数据库具备高并发读写的能力需求。如今互联网应用正在突飞猛进，Web2.0应用更关注用户需求，要结合受众的个性化信息及时提供动态信息，提供动态页面，比如微博、朋友圈等。此类应用要求数据库能够满足大量高频率的并发访问负载。

其次，要求高效率地访问和存储海量数据。微博、微信朋友圈、QQ、支付宝等的用户动态采取了关系数据库，为了满足客户的高效率访问以及存储海量数据的需要，必须提升其访问和存储海量数据的能力。

再次，对数据库提出了高可用性以及高可扩展性的需求。在以Web为基础的架构中，最难进行的是对数据库实施横向扩展，在Web应用的访问量和用户量急剧增加时，数据库服务器无法借助更多的服务节点和硬件设施来扩展性能和分担负载[1]。但很多网站和应用为了提供持续性服务，迫切需要升级，以完成数据迁移和停机维护，进而降低了客户的使用体验值。

最后，支持非结构化数据的处理能力的需求，云存储技术综合了多类存储技术应用的性能，极大地提升了吞吐量、容错、读写分布、冗余、负载均衡、数据划分等领域的技术，而且融合若干存储技术，能够有效地适应各种数据的实际存储需要。

2 云计算背景下的相关数据存储技术

2.1 块存储技术

块存储借助传统意义上的磁盘阵列来完成，重点是为诸多应用软件提供通用存储性能，把存储区域氛围一定数量的小块，让过去裸存储设备的相关存储空间暴露出来，借助FCSAN、SCSI、SAS把磁盘设备连接到存储服务器，服务器能够借助FCSAN、SAS、SCSI协议来访问以及控制数据[2]。块存储方式没有数据解包、打包的过程，性能更高，带宽比较大、数据访问的实际延迟率低，然而缺乏良好的可扩展性。所以采取弹性块存储减少过去的磁盘盘阵的应用比重，以适应灵活扩展以及快速分配的场景。

块存储能够借助诸多设备堆叠出的空间更大，但是受到数据库存储性能的制约，一般情况下仅仅能够TB级数据库应用提供支持。重点涵盖了高I/O、高性能的公司重要业务系统（内部数据库），当然也能够为各种虚拟机创造集中存储的空间，它涵盖了实例存在以及镜像存储。在现有的云计算环境下，使用块存储技术时要结合数据的保留时间、重要性、容量、访问频率、性能等多种指标，实施分级存储管理策略。通常情况下应该分成静态、动态存储级别，块级和文件级别，以盘阵和主机等类型进行分解，在性能不同的存储设备上以针对性的方式，分别存储不同类型的数据，从而让数据客体自动迁移到对应的存储设备中。

2.2 结构化存储技术

存储数据存在非一致性等多个方面的技术壁垒，在云存储技术中采取表存储的方式，对半结构化数据或结构化数据进行管理，采取Hadoop框架等多种技术，设定键值对映射模型，向应用系统辅以可扩展性较强的表存储空间，重点涵盖了分析型（OLAP）数据库以及交易型（OLTP）数据库[3]。

交易型应用每次查找或者更新少量记录时，响应时间非常短暂，并发量比较大，侧重运用于互联网大规模社交网络、微博、博客、在线详单查询等多种业务中。在新型详单查询业务以及互联网业务中，可以引用NoSQL技术存储技术来满足海量的交互性数据查询要求，提升系统的数据处理水平和它的可扩展性，打破传统的系统瓶颈。

分析型应用采取了批量导入的方式，更新非常少，每次都能够处理大量数据，并发量比较小。重点是处理规模化日志存储、信令系统XDR数据分析预处理以及存储、经分系统ETL等多种场景，还能够引入越来越完善的日志详单类存储，这些都会全方位提升系统的安全性、稳定性和存储性能，以补充数据仓库，承担数据挖掘、ETL，处理非结构化的存储数据，对数据仓库面临的压力予以缓解。

2.3 非结构化存储技术

非结构化存储技术重点涵盖了两种，分别是对象存储以及分布式文件存储。

首先是分布式文件存储。它能够提供一定的文件存储能力，它能够聚合局域网中分散在每台计算机中的共享文件夹，使它们变成相应的虚拟共享文件夹，以统一视图的方式向用户提供所有的分布式文件资源，通过标准文件系统接口的方式，向应用系统提供存储非结构化海量数据的巨大空间，支持复杂目录结构以及随机读写等。

其次，对象存储。此处提到的分布式文件存储和对象存储均系非结构化存储种类，对象存储易于操作，不必反复修改，针对多次读取、一次写入的相关数据，应该优先把握对象数据的相关存储系统。对象存储能够为非结构化的海量数据提供Key-Value存储方式，人们能够借助键值找到所需要的数据文件，提供以对象访问为基础的REST/SOAP接口，需要支付较多的协议成本，响应延迟比文件存储时间更长，存储系统以及应用系统之间只有松散的耦合程度[4]。

3 云计算环境下运用数据储存技术的注意事项

首先是数据安全。在运用云计算技术的过程中，计算机的成本不高，但是互联网的普遍运用不能有效地保障数据信息的可靠性和安全性。不少云计算企业尚未公开用户数据，进而影响了使用者的合法利益，也不利于云计算储存技术的大规模运用和更好发展。

其次，可靠性。要想实现云计算网络，要结合个人电脑来完成，如此一来数据存储的安全等级不高，而且彼此间不存在安全授权，易于被黑客劫持和利用，会遭受更猛烈的网络攻击，云端数据遭到破坏。

最后是成本问题。从有关调查来看，存储技术以及云计算能够节约成本，特别适宜于小型企业以及个人用户的计算机成本。然而云计算需要先进的技术支持，个人用户不同于企业用户，在运用云计算技术进行数据存储的过程中，资金使用效率比较高，节约效果突出。

4 结语

综上所述，云计算技术是新式的计算技术，正在突飞猛进地向前发展，它可以实现大批量地采集相关参数，建立一定的数据集，在此基础上为计算机用户提供针对性的协助与服务。今后云计算技术的发展空间还比较大，数据存储技术势必能更有效地、更安全、更便捷地存储和保护相关数据。

参考文献

[1] 张奇.“大数据”时代背景下计算机信息处理技术的分析[J].通讯世界，2017（3）：100.

[2] 冯朝胜，秦志光，袁丁，等.云数据安全存储技术[J].计算机学报，2015，38（1）：150-163.

[3] 吴燕波，薛琴，向大为，等.云平台下的NoSQL分布式大数据存储技术与应用[J].现代电子技术，2016，39（9）：44-47+52.

[4] 刘晓辉.试析计算机云计算的数据存储技术[J].通讯世界，2015（21）：257-258.