摘 要：隨著我國信息技術(shù)水平的迅速發(fā)展，云計算水平也得到了相應的提高，作為下一代的計算模式，云計算在以下兩個領(lǐng)域有著非常關(guān)鍵的影響，一個是科學計算領(lǐng)域，另一個是商業(yè)計算領(lǐng)域，得到了學術(shù)界以及企業(yè)界的高度認可。文章主要就云計算環(huán)境，對其分布存儲的關(guān)鍵技術(shù)進行簡要的分析。

關(guān)鍵詞：云計算；分布存儲；數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)；容錯

前言

隨著信息化水平的不斷提升，在許多領(lǐng)域中都產(chǎn)生了大規(guī)模的數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)量在迅速的增加，如科學計算領(lǐng)域，商業(yè)計算領(lǐng)域等等。在云計算環(huán)境之下，數(shù)據(jù)一般都會在若干的數(shù)據(jù)中心上去進行存儲，隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷擴大，使得數(shù)據(jù)的存儲問題受到了極大的挑戰(zhàn)。為了使數(shù)據(jù)存儲的速度得到提升，數(shù)據(jù)的存儲在以下幾方面提出了更高的要求，如在可擴展性方面，在容錯性方面，在成本的控制方面。

1 分布存儲技術(shù)的產(chǎn)生

隨著信息時代的到來，計算機技術(shù)得到了廣泛的應用，已經(jīng)逐漸的唄運用到社會的各領(lǐng)域之中。故此其數(shù)據(jù)量也得到了快速的增長，而大量的數(shù)據(jù)如果僅僅是單獨的存儲在計算機上，就難以滿足信息化的發(fā)展要求。在這種環(huán)境之下，云計算應運而生，使得數(shù)據(jù)存儲的要求得到了解決。

分布存儲技術(shù)則是計算機用戶根據(jù)他們自身的需求在計算機的存儲系統(tǒng)中進行分析，其后他們根據(jù)自己的存儲需求，在網(wǎng)上去購買相應的存儲空間。那么我們所存儲的數(shù)據(jù)又是通過哪種方式而被存儲到互聯(lián)網(wǎng)中的，這也是我們需要進行探討和了解的一個問題。在云計算環(huán)境下，不同的數(shù)據(jù)中心對應著不同的節(jié)點，大量的數(shù)據(jù)就會相應的存儲在這個節(jié)點上，或者存儲在數(shù)據(jù)中心上。接下來通過計算機程序，數(shù)據(jù)中心就會對數(shù)據(jù)進行相應的排列，繼而將其傳達給用戶，那么用戶接下來只要將這些數(shù)據(jù)通過自己的計算機存儲到數(shù)據(jù)中心上即可[1]。云計算是依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，是一種全新的計算模型，共同分享基礎(chǔ)資源是云計算的一大特點。

2 分布存儲技術(shù)的結(jié)構(gòu)

2.1 以交換機為中心的結(jié)構(gòu)

在存儲技術(shù)出現(xiàn)前，用戶的數(shù)據(jù)中心基本上都是使用交換機來充當，通過將交換機同計算機的服務器進行相應的連接，數(shù)據(jù)包就會在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)條件下進行轉(zhuǎn)發(fā)，此時的服務器僅僅充當一個存儲的設(shè)備，對數(shù)據(jù)包進行以下幾方面的處理，一方面是進行存儲的處理，另一方面是進行讀取方面的處理。最后整個數(shù)據(jù)中心就會得到相應的實現(xiàn)。以交換機為中心的結(jié)構(gòu)主要是樹形結(jié)構(gòu)，在這當中又包含了三個部分內(nèi)容，第一部分是聚合成，第二部分是邊緣層，第三部分是核心層[2]。樹形結(jié)構(gòu)有著許多方面的優(yōu)點，如操作簡單的優(yōu)點，有著易連接的特點，有著易擴展的優(yōu)勢。然而這種結(jié)構(gòu)的存儲容量有著一定的限制，不能夠滿足當前信息技術(shù)發(fā)展而帶來的對數(shù)據(jù)存儲的更高需求，那么就使得這個系統(tǒng)的存儲效率還應該有進一步的提升以應對當前發(fā)展的要求。

2.2 以服務器為核心的結(jié)構(gòu)

不同于傳統(tǒng)的機構(gòu)，以服務器為核心結(jié)構(gòu)的用戶會進行服務器的連接工作，即將服務器與互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進行相應的連接。為了實現(xiàn)互聯(lián)，為每臺服務器進行多個網(wǎng)卡的安裝。在這個結(jié)構(gòu)中，沒有以下幾方面的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，一方面交換機，另一方面是路由器。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的工作雖然沒有通過交換機或者是路由器來進行轉(zhuǎn)發(fā)的，但是在這個結(jié)構(gòu)中可以通過服務器來完成這一工作。

CamCube是由微軟研究院提出的一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在這個結(jié)構(gòu)中，CamCube主要是由服務器而進行連接構(gòu)成的，沒有交換機設(shè)備，也沒有路由器設(shè)備。服務器的連接方式都是通過多個網(wǎng)卡來實現(xiàn)的，數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)則是由服務器來進行轉(zhuǎn)發(fā)的。在三維的每個方向，其中一個服務器的節(jié)點都會去其他兩個服務器相連，進而構(gòu)成了一個3D-torus。

CamCube結(jié)構(gòu)和線路在連接方面相對來說較為簡單，然而在鏈路上非常冗余，缺少了交換機設(shè)備，也就沒有了樹型結(jié)構(gòu)的單點瓶頸，那么就能夠使得服務器與網(wǎng)絡(luò)底層交互。

2.3 混合結(jié)構(gòu)

將以上兩個服務器結(jié)構(gòu)相互結(jié)合，就能夠達到取長補短的作用，將優(yōu)點表現(xiàn)出來 ，混合結(jié)構(gòu)就在這兩種服務器結(jié)構(gòu)的結(jié)合下產(chǎn)生了。通過將交換機數(shù)據(jù)中心的各連接節(jié)點進行連接，繼而使用互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，使得服務器能夠?qū)崿F(xiàn)以下幾部分的功能就是混合機構(gòu)，第一部分是轉(zhuǎn)發(fā)的功能，第二部分是存儲的功能，第三部分是讀取的功能，第四部分是路由的功能。

3 分布存儲技術(shù)的簡要分析

3.1 易發(fā)生錯誤

由于信息化技術(shù)的快速發(fā)展，使得人們對大量數(shù)據(jù)的存儲有著更高的要求，用戶為了實現(xiàn)自己的數(shù)據(jù)高存儲要求，就使用一些性能較高的服務器設(shè)備，那么就很容易使得數(shù)據(jù)存儲的費用有了一定程度上的增加，而且云計算也難以發(fā)揮它的經(jīng)濟效益，使得云計算的數(shù)據(jù)存儲功能沒有得到應有的利用[4]。這就造成了用戶對供應商產(chǎn)生了質(zhì)疑，而造成了一種不信任感，那么就會造成較大的經(jīng)濟損失，不利于信息技術(shù)的發(fā)展與提高。故此，就需要對分布存儲的穩(wěn)定性和準確性進行相應的提高。

3.2 可擴展性

在分布存儲技術(shù)還沒有發(fā)明之前，一般都是通過提高服務器的擴展性來使儲存的空間達到用戶的要求，以此來滿足數(shù)據(jù)包以下幾方面的功能，第一是存儲功能，第二是讀取功能，第三是轉(zhuǎn)發(fā)功能。在分布技術(shù)產(chǎn)生之后，數(shù)據(jù)包的存儲空間變得更為龐大，那么數(shù)據(jù)中心的存儲量也就變得更大。

目前數(shù)據(jù)存儲的計量單位通常有以下兩種，一種是通過BP計算，一種是通過EB進行計算[5]。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲量也會不斷的增加。面對數(shù)據(jù)存儲的不斷增長，其對數(shù)據(jù)中心的規(guī)模也有著更高的需求，這就對存儲系統(tǒng)的擴展性提出了更高的要求。所以在今后的計算機應用技術(shù)發(fā)展中，要對存儲硬件中的擴展性進行改進提高，以滿足用戶的存儲需求。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著云計算的不斷發(fā)展，在社會各領(lǐng)域中得到廣泛的應用。當前分布存儲技術(shù)的主要問題是，要不斷的滿足用戶的數(shù)據(jù)存儲需求，所以在今后的計算機技術(shù)發(fā)展中，要對計算機系統(tǒng)的兼容性進行改進，并且對存儲硬件的可擴展性進行改進。所以，計算機研究人員就需要對各數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)進行分析，以達到為數(shù)據(jù)存儲提供一個高效的存儲空間，為云計算的發(fā)展做出貢獻。

參考文獻

[1]王意潔，孫偉東，周松，等.云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)[J].軟件學報，2012，4：962-986.

[2]郭翠云.云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)分析[J].硅谷，2013，16：42+22.

[3]高薇.云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)研究[J].石家莊學院學報，2015，6：58-60+119.

[4]查楊.分析云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016，2：190.