數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)論文
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在人們的日常生活中的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。下面是小編為大家精心推薦的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)論文，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)論文篇一
大數(shù)據(jù)時(shí)代的云存儲(chǔ)技術(shù)
【摘要】本文首先介紹了大數(shù)據(jù)時(shí)代介紹及云存儲(chǔ)概念，其次探討了云存儲(chǔ)分類及優(yōu)勢，最后探究了云存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)模型及兩大框架，并且提出了云存儲(chǔ)發(fā)展需要注意的問題。
【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù);時(shí)代;云存儲(chǔ);技術(shù)
中圖分類號：TP334.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
一、前言
隨著我國信息技術(shù)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，我國的網(wǎng)絡(luò)行業(yè)的發(fā)展迅速，并且取得了相應(yīng)的成就。云存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，使大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)成為可能，使人們的生活更加便捷，各行業(yè)得到更好的發(fā)展，我們應(yīng)該更多地了解云存儲(chǔ)，使云存儲(chǔ)為人類做貢獻(xiàn)。
二、大數(shù)據(jù)時(shí)代介紹及云存儲(chǔ)概念
1、大數(shù)據(jù)時(shí)代介紹
大數(shù)據(jù)到底有多大?一組名為/互聯(lián)網(wǎng)上一天的數(shù)據(jù)告訴我們，一天之中，互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的全部內(nèi)容可以刻滿1.65億張DVD;發(fā)出的郵件有2940億封之多(相當(dāng)于美國兩年的紙質(zhì)信件數(shù)量);發(fā)出的社區(qū)帖子達(dá)200萬個(gè)(相當(dāng)于5時(shí)代6雜志770年的文字量);賣的手機(jī)為37.8萬臺(tái)，高于全球每天出生的嬰兒數(shù)量37.1萬。
2、云存儲(chǔ)概念
云存儲(chǔ)是在云計(jì)算概念上延伸出來的一個(gè)新概念，它是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)或類似網(wǎng)格計(jì)算等功能聯(lián)合起來協(xié)同工作，并通過一定的應(yīng)用軟件或應(yīng)用接口，對用戶提供一定類型的存儲(chǔ)服務(wù)和訪問服務(wù)。讓云存儲(chǔ)成為企業(yè)私有云，使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問備份的數(shù)據(jù)。它將備份服務(wù)器，備份軟件、存儲(chǔ)設(shè)備集合在一起，形成云存儲(chǔ)。
三、云存儲(chǔ)分類及優(yōu)勢
1、云存儲(chǔ)分類
按照服務(wù)對象可以把云存儲(chǔ)分類如下：
(1) 公共云存儲(chǔ)。公共云存儲(chǔ)可以以低成本提供大量的文件存儲(chǔ)。供應(yīng)商可以保持每個(gè)客戶的存儲(chǔ)、應(yīng)用都是獨(dú)立的、私有的，公共云存儲(chǔ)可以劃出一部分來用作私有云存儲(chǔ)。
(2) 私有云存儲(chǔ)。通過私有云存儲(chǔ)，一個(gè)公司可以擁有或控制基礎(chǔ)架構(gòu)，以及應(yīng)用的部署。私有云存儲(chǔ)可以部署在企業(yè)數(shù)據(jù)中心或相同地點(diǎn)的設(shè)施上。私有云可以由公司自己的 IT 部門管理，也可以由服務(wù)供應(yīng)商管理。相比傳統(tǒng)存儲(chǔ)模式，云存儲(chǔ)的租購模式顯得更加靈活方便，其實(shí)，企業(yè)自己構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)中心需要購買硬件等必備設(shè)施及復(fù)雜多變的維護(hù)管理。
(3) 混合云存儲(chǔ)。這種云存儲(chǔ)把公共云和私有云結(jié)合在一起。主要用于按客戶要求的訪問，特別是需要臨時(shí)配置容量的時(shí)候。
2、云存儲(chǔ)的優(yōu)勢
存儲(chǔ)容量大、成本低 ：根據(jù)用戶崗位和需求合理分配空間，用戶不用擔(dān)心空間不足。同時(shí)大大減少移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的使用，降低了企業(yè)成本。
(1)易擴(kuò)展 ：根據(jù)服務(wù)器使用人數(shù)和空間擴(kuò)展存儲(chǔ)空間，不影響前端用戶的使用。
(2)可靠安全 ：數(shù)據(jù)同步有效避免了介質(zhì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)造成丟失損壞的問題。同時(shí)對服務(wù)器采用磁盤陣列和磁帶脫機(jī)備份方式，保障了云存儲(chǔ)的安全。
(3)高效便捷 ：企業(yè)內(nèi)部構(gòu)建的私有云存儲(chǔ)，高速局域網(wǎng)提高了訪問速度。提高資源利用率 ：將數(shù)據(jù)集中起來，用戶可以在任何地點(diǎn)，依靠單機(jī)或移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)訪問數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)資源共享和協(xié)同工作，減少了傳統(tǒng)的資源交換，提高資源利用率。
四、云存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)模型及兩大框架
1、云存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)模型
云存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型由 4 層組成。
(1)存儲(chǔ)層
存儲(chǔ)層是云存儲(chǔ)最基礎(chǔ)的部分。存儲(chǔ)設(shè)備可以是FC光纖通道存儲(chǔ)設(shè)備，可以是NAS和iSCSI等IP存儲(chǔ)設(shè)備，也可以是SCSI或SAS等DAS存儲(chǔ)設(shè)備。云存儲(chǔ)中的存儲(chǔ)設(shè)備往往數(shù)量龐大且分布多不同地域，彼此之間通過廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者 FC 光纖通道網(wǎng)絡(luò)連接在一起。
(2)基礎(chǔ)管理層
基礎(chǔ)管理層是云存儲(chǔ)最核心的部分，也是云存儲(chǔ)中最難以實(shí)現(xiàn)的部分?；A(chǔ)管理層通過集群、分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)中多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備之間的協(xié)同工作，使多個(gè)的存儲(chǔ)設(shè)備可以對外提供同一種服務(wù)，并提供更大更強(qiáng)更好的數(shù)據(jù)訪問性能。
(3)應(yīng)用接口層
應(yīng)用接口層是云存儲(chǔ)最靈活多變的部分。不同的云存儲(chǔ)運(yùn)營單位可以根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)類型，開發(fā)不同的應(yīng)用服務(wù)接口。
(4)訪問層
任何一個(gè)授權(quán)用戶都可以通過標(biāo)準(zhǔn)的公用應(yīng)用接口來登錄云存儲(chǔ)系統(tǒng)，享受云存儲(chǔ)服務(wù)。云存儲(chǔ)運(yùn)營單位不同，云存儲(chǔ)提供的訪問類型和訪問手段也不同。
2、云存儲(chǔ)技術(shù)的兩大架構(gòu)
傳統(tǒng)的系統(tǒng)利用緊耦合對稱架構(gòu)，這種架構(gòu)的設(shè)計(jì)旨在解決 HPC( 高性能計(jì)算、超級運(yùn)算 ) 問題，現(xiàn)在其正在向外擴(kuò)展成為云存儲(chǔ)從而滿足快速呈現(xiàn)的市場需求。下一代架構(gòu)已經(jīng)采用了松弛耦合非對稱架構(gòu)，集中元數(shù)據(jù)和控制操作，這種架構(gòu)并不非常適合高性能 HPC，但是這種設(shè)計(jì)旨在解決云部署的大容量存儲(chǔ)需求。各種架構(gòu)的摘要信息如下：
(1)緊耦合對稱 (TCS) 架構(gòu)。
構(gòu)建 TCS 系統(tǒng)是為了解決單一文件性能所面臨的挑戰(zhàn)，這種挑戰(zhàn)限制了傳統(tǒng) NAS 系統(tǒng)的發(fā)展。 HPC 系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢迅速壓倒了存儲(chǔ)，因?yàn)樗鼈冃枰膯我晃募?I/O 操作要比單一設(shè)備的 I/O 操作多得多。業(yè)內(nèi)對此的回應(yīng)是創(chuàng)建利用TCS 架構(gòu)的產(chǎn)品，很多節(jié)點(diǎn)同時(shí)伴隨著分布式鎖管理 ( 鎖定文件不同部分的寫操作 ) 和緩存一致性功能。這種解決方案
對于單文件吞吐量問題很有效，幾個(gè)不同行業(yè)的很多 HPC 客戶 已經(jīng)采用了這種解決方案。這種解決方案很先進(jìn)，需要一定程度的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)才能安裝和使用。
(2)松弛耦合非對稱 (LCA) 架構(gòu)。
LCA 系統(tǒng)采用不同的方法來向外擴(kuò)展。它不是通過執(zhí)行某個(gè)策略來使每個(gè)節(jié)點(diǎn)知道每個(gè)行動(dòng)所執(zhí)行的操作，而是利用一個(gè)數(shù)據(jù)路徑之外的中央元數(shù)據(jù)控制服務(wù)器。集中控制提供了很多好處，允許進(jìn)行新層次的擴(kuò)展：
①存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)可以將重點(diǎn)放在提供讀寫服務(wù)的要求上，而不需要來自網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)信息。
②節(jié)點(diǎn)可以利用不同的商品硬件 CPU 和存儲(chǔ)配置，而且仍然在云存儲(chǔ)中發(fā)揮作用。
?、塾脩艨梢酝ㄟ^利用硬件性能或虛擬化實(shí)例來調(diào)整云存儲(chǔ)。
④消除節(jié)點(diǎn)之間共享的大量狀態(tài)開銷也可以消除用戶計(jì)算機(jī)互聯(lián)的需要，如光纖通道，從而進(jìn)一步降低成本。
?、莓悩?gòu)硬件的混合和匹配使用戶能夠在需要的時(shí)候在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)規(guī)模的基礎(chǔ)上擴(kuò)大存儲(chǔ)，同時(shí)還能提供永久的數(shù)據(jù)可用性。
?、迵碛屑性獢?shù)據(jù)意味著，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)可以旋轉(zhuǎn)地進(jìn)行深層次應(yīng)用程序歸檔，而且在控制節(jié)點(diǎn)上，元數(shù)據(jù)經(jīng)常都是可用的。
五、云存儲(chǔ)發(fā)展需要考慮的主要問題
由于云存儲(chǔ)具有傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式不具備的諸多優(yōu)勢，越來越多的中小企業(yè)正在將自己的數(shù)據(jù)中心逐漸轉(zhuǎn)移至云端。而大型企業(yè)除了租用公共云存儲(chǔ)服務(wù)以外，也開始著手建立自己的私有云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)中心。但是，云存儲(chǔ)仍處于快速發(fā)展階段，云存儲(chǔ)要想得到廣泛應(yīng)用，還有待進(jìn)一步完善和改進(jìn)。
1、安全問題。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云計(jì)算中心，安全問題始終是用戶最為關(guān)注的問題。用戶的敏感信息和個(gè)人隱私數(shù)據(jù)如何才能保證其具有安全性和私密性，云存儲(chǔ)服務(wù)提供商應(yīng)根據(jù)分布式文件中可能存在的安全威脅和安全需求，來制定相應(yīng)的安全策略，以便在計(jì)算機(jī)中實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)機(jī)制，確保用戶數(shù)據(jù)避免丟失或被竊。
2、可靠性問題?？煽啃允菙?shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)最基本也是最關(guān)鍵的一項(xiàng)指標(biāo)。數(shù)據(jù)的備份復(fù)制是云存儲(chǔ)管理中心必須考慮的問題，而且數(shù)據(jù)的備份復(fù)制可以大大提高云存儲(chǔ)系統(tǒng)的可靠性和性能，同時(shí)能夠增強(qiáng)系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。如果云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)遭到破壞，云存儲(chǔ)服務(wù)提供商應(yīng)該能夠快速全面地恢復(fù)數(shù)據(jù)，確保用戶數(shù)據(jù)的完整性。
六、結(jié)束語
隨著信息時(shí)代的到來，我國的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速，在網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)是相當(dāng)巨大的。云存儲(chǔ)的發(fā)展，使得我們能夠存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)，以方便我們?nèi)蘸罂旖莸氖褂茫拼鎯?chǔ)不僅僅是存儲(chǔ)，更多的是應(yīng)用，是云計(jì)算時(shí)代的一場存儲(chǔ)革命。相信未來的云存儲(chǔ)技術(shù)會(huì)得到更好的發(fā)展。
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