文/馬文 耿貞偉

云計算下的分布存儲技術(shù)

文/馬文 耿貞偉

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是現(xiàn)代化社會發(fā)展的產(chǎn)物，所包含的內(nèi)容有很多，例如：云計算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等方面。并且，在不斷發(fā)展的過程中，云計算逐漸成為我國各個行業(yè)發(fā)展的重點和主旋律，作為一種新的技術(shù)形式，可以有效的提升數(shù)據(jù)的處理和儲存。同時，在云計算的大環(huán)境下，為了進一步的提升數(shù)據(jù)資源的安全和穩(wěn)定等性能，逐漸將分布存儲技術(shù)應(yīng)用到其中，以此提升數(shù)據(jù)處理和存儲的效率，以及云計算的實用性，為我國現(xiàn)代化社會的發(fā)展，提供了重要的技術(shù)支持。

云計算 分布存儲技術(shù) 數(shù)據(jù)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是現(xiàn)代化發(fā)展的基礎(chǔ)，云計算作為一種新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段，在我國一些行業(yè)發(fā)展的過程中，起到了關(guān)鍵性的作用。但是，在云計算的大環(huán)境下，相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息量也相對較大，這樣可以其存儲和處理工作造成了嚴(yán)重的影響。因此，在云計算的大環(huán)境中，逐漸將分布儲存技術(shù)應(yīng)用到其中，通過利用相關(guān)的技術(shù)形式，以此提升各項數(shù)據(jù)和信息的存儲量，以及安全、穩(wěn)定等性能，避免誤差的存在，對其相關(guān)工作的效率也有著一定的提升，促進了相關(guān)行業(yè)發(fā)展的進程。

1 云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)分析

云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)所包含的內(nèi)容有很多，其中運行中核心基礎(chǔ)就是數(shù)據(jù)中心。同時，在云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)應(yīng)用的過程中，應(yīng)當(dāng)對其結(jié)構(gòu)進行一定程度上的了解，這樣才能加強云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)應(yīng)用的性能，其結(jié)構(gòu)可以從以下幾點分析：

1.1 服務(wù)器結(jié)構(gòu)

云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)的組成結(jié)構(gòu)有很多，服務(wù)器就是其中的一個，也是整個系統(tǒng)運行的核心。因此，在該結(jié)構(gòu)運行的過程中，應(yīng)當(dāng)在其內(nèi)部安裝多個網(wǎng)卡，對各個結(jié)構(gòu)進行有效的連接。但是，在連接的過程中，是需要對各項數(shù)據(jù)和信息進行全面的處理的儲存，還需要對其數(shù)據(jù)包進行轉(zhuǎn)發(fā)。同時，從另外的一個角度分析，服務(wù)器在各個線路連接的過程中，其整個過程以后組成都相對較為簡便，也不需要交換機設(shè)備的存在，這樣可以在一定程度上保證各項數(shù)據(jù)交換的準(zhǔn)確、穩(wěn)定等性能。但是，在服務(wù)器運行的過程中，尤其優(yōu)勢的存在也會存在著一定的弊端，例如：鏈路稍有冗余，服務(wù)器中占用的計算資源較大，服務(wù)器的負(fù)載壓力加大從而導(dǎo)致服務(wù)器的整體計算效率大大降低，這樣可以能會增加系統(tǒng)運行的成本。

1.2 交換機結(jié)構(gòu)

交換機是云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)中，非常重要的一項結(jié)構(gòu)，主要是起到數(shù)據(jù)和信息的儲存，可以將網(wǎng)絡(luò)體系和數(shù)據(jù)中心等方面，進行有效的連接，成為數(shù)據(jù)存儲的重要紐帶。同時，在交換機運行的過程中，主要是以樹形結(jié)構(gòu)為主，樹形結(jié)構(gòu)主要包括有：聚合層、邊緣層和核心層等方面，例如：圖1所示，并且該結(jié)構(gòu)具有相對簡單的操作形式、連接較為容易、擴展性強、靈活性和存儲的高效率等性能優(yōu)勢。但是，在交換機運行的過程中，也會存在中一定程度上的弊端，例如：存儲量相對有限。總的來說，交換機的優(yōu)勢還是大于弊端，并且具有很大的提升空間。

1.3 服務(wù)器與交換機相互混合結(jié)構(gòu)

單一的服務(wù)器和交換機或多或少都存在一定的弊端，影響著云計算環(huán)境下分布存儲技術(shù)的正常運行。因此，要想有效的提升云計算環(huán)境下分布存儲技術(shù)的運行性能，可以將其兩者進行有效的結(jié)合，形成混合結(jié)構(gòu)模式。在服務(wù)器和交換機相互結(jié)合的過程中，其優(yōu)勢可以從網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面、路由費用方面、可擴展性方面等方面，并且可以保證閣下各項數(shù)據(jù)和信存儲的靈活性，更加保證了各項數(shù)據(jù)存儲的準(zhǔn)確性。另外，在兩者相互結(jié)合的過程中，對服務(wù)器網(wǎng)卡安裝的數(shù)目，進行一定程度上的控制，這樣也可以降低云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)的成本。

2 云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)存在的問題

其實，在云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)應(yīng)用的過程中，由于一些因素的影響，還會存在著一定的問題，只有對各項問題進行一定程度上的了解，這樣才能不斷提升各項技術(shù)的應(yīng)用形式，其問題如下：

2.1 容錯性和可擴展性問題

在傳統(tǒng)的儲存技術(shù)中，主要是利用相關(guān)的設(shè)備，進行相應(yīng)的儲存工作，但是其安全、穩(wěn)定等性能確是相對較差，比較突出的一個方面就會容錯性和可擴展性，其技術(shù)的運行成本也會有所增加。同時，在云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)運行的過程中，一旦發(fā)生容錯性和可擴展性問題的發(fā)生，很容易導(dǎo)致存儲性發(fā)生失效的現(xiàn)象。另外，在云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)運行的過程中，容錯性和可擴展性問題的發(fā)生，經(jīng)常會出現(xiàn)節(jié)點失效的現(xiàn)象，并且失效點不會僅有一個。若是在大規(guī)模信息和數(shù)據(jù)采集的過程中，是有時間段限制，一般情況下每隔6個小時便會數(shù)和信息的處理和儲存工作，但是節(jié)點失效的問題會嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)和信息儲存的質(zhì)量，從而造成嚴(yán)重的損失。

圖1：為樹形結(jié)構(gòu)分析圖

圖2：為海量空間數(shù)據(jù)存儲服務(wù)結(jié)構(gòu)圖

2.2 成本問題

在云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)應(yīng)用的過程中，成本是其中非常重要的一項技術(shù)形式。主要體現(xiàn)在存儲、計算以及處理小規(guī)模的信息數(shù)據(jù)，能耗率較高。同時，在云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，由于數(shù)據(jù)和信息量不斷的增加，其成本也會有所增加，其成本控制逐漸成為重點關(guān)注的一項問題。也就是說，良好的云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)成本控制，也是云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。

3 云計算環(huán)境下分布儲存中關(guān)鍵技術(shù)分析

在云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)應(yīng)用的過程在，所包含的技術(shù)有很多，例如：數(shù)據(jù)容錯技術(shù)、節(jié)能技術(shù)等方面。那么，在下面的內(nèi)容中，對這兩種技術(shù)形式，進行了簡要的分析和闡述：

3.1 數(shù)據(jù)容錯技術(shù)

從客觀的角度分析，云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)是現(xiàn)代時代發(fā)生產(chǎn)物，數(shù)據(jù)容錯技術(shù)就是其中的一個。其實，在云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)應(yīng)用的過程中，良好的數(shù)據(jù)容錯技術(shù)可以有效的提升數(shù)據(jù)存儲的穩(wěn)定、可靠等性能，避免一些不必要的誤差存愛。數(shù)據(jù)容錯技術(shù)主要是還包含了糾刪碼容錯技術(shù)、復(fù)制容錯技術(shù)等技術(shù)形式，那么，在這兩種技術(shù)應(yīng)用的過程中，一定要根據(jù)云計算環(huán)境下分布儲存系統(tǒng)使用的情況，采取有效的解決措施，實現(xiàn)數(shù)據(jù)容錯技術(shù)，從而在一定程度可以保證數(shù)據(jù)存儲的穩(wěn)定、可靠等性能。那么，糾刪碼容錯技術(shù)、復(fù)制容錯技術(shù)的具體應(yīng)用形式如下：

3.1.1 糾刪碼容錯技術(shù)

糾刪碼容錯技術(shù)是云計算環(huán)境下分布存儲技術(shù)中，非常重要的技術(shù)形式，主要是利用信息傳輸通道實現(xiàn)傳輸?shù)木幋a技術(shù)。同時，在糾刪碼容錯技術(shù)應(yīng)用的過程中，可以允許的不止一個信息、數(shù)據(jù)的丟失，并且可以將這些數(shù)據(jù)和信息，以應(yīng)當(dāng)對方式進入分布式存儲領(lǐng)域，這樣也可以在一定程度上減少存儲的空間。同時，在糾刪碼容錯技術(shù)應(yīng)用的過程中，可以對多項信息和數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的編碼的工作，并且可以進行統(tǒng)一的復(fù)制，從而有效的降低了儲存量。另外，在糾刪碼容錯技術(shù)應(yīng)用的過程中，也會存在著一定程度上的弊端，所需要的成本相對較多。在應(yīng)用的中，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)失真和丟失的現(xiàn)象，是需要大量資金成本修復(fù)的。因此，在糾刪碼容錯技術(shù)應(yīng)用的過程中，應(yīng)當(dāng)針對系統(tǒng)的具體運行形態(tài)，具體原因應(yīng)當(dāng)具體分析，這樣可以有效的提升糾刪碼容錯技術(shù)的各項應(yīng)用性能，保證了各項數(shù)據(jù)和存儲的穩(wěn)定、可靠等性能，避免發(fā)生丟失或者失真的現(xiàn)象。

3.1.2 復(fù)制容錯技術(shù)

復(fù)制容錯技術(shù)屬于數(shù)據(jù)容錯技術(shù)的一種，在應(yīng)用的過程中，主要是將某個數(shù)據(jù)作為主要的對象，從而構(gòu)建多個一樣的分布存儲模板，并且將各個數(shù)據(jù)放置在不同分布存儲節(jié)點中，這樣一旦數(shù)據(jù)和信息發(fā)生失效或者失真的現(xiàn)象，可以利用相同的模板提取所需要的數(shù)據(jù)和信息，這樣可以為相關(guān)工作的開展，提供了相對便利的條件，也保證了良好的經(jīng)濟效益。另外，在復(fù)制容錯技術(shù)應(yīng)用的過程中，由于簡單易用，操作并不復(fù)雜，可以有效的提升數(shù)據(jù)和信息獲取、處理、存儲等方面的工作效率。但是，在復(fù)制容錯技術(shù)應(yīng)用的過程中，也是存在著一定的弊端，那就是由于存儲模板相對較多，這樣就必須應(yīng)用相對較大的存儲空間，這樣才能保證數(shù)據(jù)和信息在分布存儲的穩(wěn)定和可靠等性能。

3.2 節(jié)能技術(shù)

節(jié)能技術(shù)是云計算環(huán)境下分布存儲中，非常重要的一種技術(shù)形式，主要分析軟件技能技術(shù)和硬件技能技術(shù)等分方面。其實，在大量數(shù)據(jù)和信息存儲的過程中，會消耗45%的能源。因此，在下面的內(nèi)容中，主要是對節(jié)能技術(shù)中的軟件技能技術(shù)和硬件節(jié)能技術(shù)，進行了簡要的分析和闡述：

3.2.1 軟件節(jié)能技術(shù)

在云計算環(huán)境下的分布存儲的過程中，軟件技術(shù)是節(jié)能技術(shù)中非常中重要的一種技術(shù)形式，主要是可以有效的提升系統(tǒng)運行的性能，并且在一定程度上降低對能源的消耗，對信息和數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和安全等性能，也給予了最大程度上的保證。同時，在軟件技術(shù)應(yīng)用的過程中，可以全面的、客觀的分析數(shù)據(jù)和信息存儲節(jié)點的形態(tài)，并且針對數(shù)據(jù)和信息的總量，以及相應(yīng)的技術(shù)形式，進行全滿的調(diào)整，避免數(shù)據(jù)和信息在存儲中，產(chǎn)生失真和丟失的現(xiàn)象。另外，軟件技術(shù)可以對已經(jīng)存儲的信息和數(shù)據(jù)，可以自動的進行分析，保證相關(guān)設(shè)備可以處于定時自動關(guān)機的狀態(tài)，這樣可以避免大量能源的消耗，對其資源也進行了有效的，并且對其設(shè)備運行的成本也進行了有效的控制，保證良好的經(jīng)濟效益。

3.2.2 硬件技術(shù)

在云計算環(huán)境下的分布存儲的過程中，有軟件技術(shù)的存在，硬件技術(shù)也會隨之產(chǎn)生。其實，在云計算環(huán)境下，硬件技術(shù)可以從系統(tǒng)層次方面入手，將整個運行系統(tǒng)分為兩個方面，也就數(shù)據(jù)中心技術(shù)和計算機整體技術(shù)等方面。因此，在硬件技術(shù)應(yīng)用的過程中，應(yīng)當(dāng)將數(shù)據(jù)中心技術(shù)進行有效的利用，這樣可以有效的提升良好的經(jīng)濟效益。另外，在云計算環(huán)境下的分布存儲的過程中，通過數(shù)據(jù)中心技術(shù)和計算機整體技術(shù)的相互配合，可以有效的提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的運行性能，并且降低了能源的消耗。例如：如2所示，是大量數(shù)空間數(shù)據(jù)云計算環(huán)境下的分布存儲結(jié)構(gòu)的分布圖，通過圖2中的各項結(jié)構(gòu)，可以充分展現(xiàn)出云計算環(huán)境下的分布存儲的先進性。

3.2.3 能耗模型技術(shù)

能耗模型技術(shù)一般都是應(yīng)用在數(shù)據(jù)和信息量相對較大的中心上，主要是降低對能源的效消耗。其實，在能耗模型技術(shù)應(yīng)用的過程中，作為直接的方式就是降低數(shù)據(jù)和信息儲存的節(jié)點，但是運行性能也會隨之降低。因此，在能耗模型技術(shù)應(yīng)用的過程中，應(yīng)當(dāng)對降低能源和運行性能兩者之間的關(guān)系，進行綜合性的考慮，可以在數(shù)據(jù)中心構(gòu)建一個能耗模型。同時，在能耗模型技術(shù)應(yīng)用的過程中，主要是分為兩種形態(tài)，主要分為：比例模型、兩端模型。其中，比例模型相對較為簡便，并且整個結(jié)構(gòu)也比較直觀，主要是將硬件設(shè)備中的CPU、磁盤、交換機等設(shè)備的利用效率形成正比的狀態(tài)，對電能消耗進行一定程度上的了解，從而對電壓和電流的運行頻率，進行一定程度上的調(diào)整，以此降低了能源的消耗。然而，兩端模型新主要將風(fēng)扇、機械驅(qū)動、二極管等方面，進行相應(yīng)的調(diào)整，以此降低云計算環(huán)境下的分布存儲的能源消耗。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文對云計算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)的一些相關(guān)內(nèi)容，進行了簡要的分析和闡述，并且得到以下幾個結(jié)論：

（1）從云計算環(huán)境下的分布存儲結(jié)構(gòu)的角度的分析，主要分為：服務(wù)結(jié)構(gòu)、交換結(jié)構(gòu)、服務(wù)和交換相互混合結(jié)構(gòu)，只有良好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)才能有效的提升數(shù)據(jù)和信息的儲存量。

（2）在云計算環(huán)境下的分布存儲的過程中，也會存在中一定的問題，例如：容錯性和擴展性，以及成本控制等問題。因此，在最后一個段落中，針對其存在的問題，提出了一些技術(shù)形式，例如：容錯技術(shù)、節(jié)能技術(shù)等方面。其實，在云計算環(huán)境下的分布存儲的過程中，只要對其相關(guān)的技術(shù)進行有效的應(yīng)用，就可以保證數(shù)據(jù)和信息的真實、穩(wěn)定等性能，擴大了數(shù)據(jù)和信息的儲存空間量，也=避免的大量能源的消耗，對其成本進行了有效的控制，這對我國相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，也提供了重要的技術(shù)支持。

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作者單位 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司信息中心 云南省昆明市 650217

馬文（1981-），男，云南省昆明市人。大學(xué)本科學(xué)歷。高級工程師。研究方向為云計算大數(shù)據(jù)技術(shù)。

耿貞偉（1973-），男，黑龍江省哈爾濱市人。研究生。工程師。研究方向為云計算技術(shù)。