陶銳　凃云杰

摘要：研究了存儲資源的整合與管理。首先對虛擬存儲、分布式文件系統(tǒng)和負載均衡等相關(guān)技術(shù)進行了研究，并在此基礎(chǔ)上提出了一種存儲資源整合的模型以及相關(guān)技術(shù)方案。

關(guān)鍵詞：云存儲；分布式文件系統(tǒng)；負載均衡

中圖分類號：F49文獻標識碼：A文章編號：16723198（2014）07017201

1引言

科技改變生活，目前人們對數(shù)據(jù)存儲的需求已經(jīng)漸漸脫離移動磁盤，而更多的需求是面向云存儲的，比如文章、相冊、視頻等均已曬到網(wǎng)上。隨著這種習(xí)慣的改變和用戶對云儲存需求的增加，用戶訪問頻率和數(shù)據(jù)上傳、下載的吞吐量也隨之飛速提升，這些變化對云環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸能力、存儲能力和計算能力等方面都是嚴峻的考驗，至少目前來看單一的服務(wù)器設(shè)備是難以為繼的。如果不計成本的進行硬件升級的話短時的效果通常是很好的，但當面臨下一次升級時呢？這種硬件成本的投入是無止境的，從另外一方面講沒有哪種設(shè)備能夠無止境的滿足業(yè)務(wù)量不斷飛升的需求。本文結(jié)合作者工作單位的相關(guān)資源環(huán)境討論一種將新舊資源進行整合，并采用云技術(shù)進行管理的研究思路。

2相關(guān)技術(shù)研究

2.1虛擬存儲

在以往的工作中碰到過這樣的事情，冗余磁盤陣列擴容，RAID卡不支持怎么辦？備份數(shù)據(jù)重建RAID，再回拷。那是個很漫長的過程。數(shù)據(jù)遷移造成了很長的服務(wù)器停機時間。現(xiàn)如今的網(wǎng)絡(luò)存儲環(huán)境中依然存在這樣的情況，這是一個很典型的新老設(shè)備并存的案例，正如引言中說的那樣，一味的更換新設(shè)備不是長久之計。或許可以換一種思路，看一下高校的校園網(wǎng)或者企業(yè)網(wǎng)，在這些環(huán)境中真的缺乏存儲介質(zhì)么？是否一定要購買新的設(shè)備呢？答案是否定的，因為現(xiàn)成的存儲介質(zhì)就擺在那等著我們使用，這就是存儲介質(zhì)利用率的問題。為此是否可以將常用的面向應(yīng)用轉(zhuǎn)向面向存儲呢？將服務(wù)器和存儲器的強耦合關(guān)系打破，把目光從一臺服務(wù)器拓展到全網(wǎng)會怎樣。沒錯，這就是虛擬存儲。通過這一技術(shù)在服務(wù)器和物理存儲介質(zhì)之間增加一個虛擬層，將物理存儲介質(zhì)包裹起來，并對服務(wù)器提供數(shù)據(jù)貯存服務(wù)。從而使服務(wù)器擺脫磁盤多少的限制，充分利用現(xiàn)有存儲體，使得前述中提到的閑置存儲空間得到充分的利用，低碳環(huán)保。然而虛擬存儲的目的并不僅僅是低碳環(huán)保而已，其更重要的作用是為了增加易擴展性和易管理性。目前較為常見的基于云的存儲結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1云存儲環(huán)境2.2分布式文件系統(tǒng)

分布式意味著其存儲介質(zhì)在空間上是離散的，而文件則是應(yīng)用與數(shù)據(jù)之間的接口。分布式文件系統(tǒng)主要任務(wù)是管理與屏蔽存儲介質(zhì)，從而形成抽象的存儲空間，其有著多機、多用戶的特性。例如谷歌文件系統(tǒng)（google file system）和快速分布式文件系統(tǒng)（fast distributed file system），均是針對海量存儲提出的分布式解決方案。

2.3負載均衡（load balance）

負載均衡是解決新舊存儲設(shè)備整合的要素之一。在整合的虛擬存儲空間中，涉及到不同種類的物理實體，它們之間有著不同的運算、處理、分發(fā)、吞吐能力等。將面向虛擬存儲體的讀寫操作按照相應(yīng)的工作量級分配到不同的物理實體中，是均衡負載要考慮的宏觀問題。其具體實現(xiàn)途徑要看具體的情況而定。在規(guī)模較小的環(huán)境中通過在各臺服務(wù)器上安裝軟件來實現(xiàn)均衡負載，其應(yīng)用簡單成本也很低；針對所轄的服務(wù)器群將流量均衡分配給各個服務(wù)器從而實現(xiàn)均衡的效果；在廣域網(wǎng)中服務(wù)器在地理位置上高度離散，則可通過IP定位將訪問轉(zhuǎn)向臨近負載，而實現(xiàn)均衡；在不更改鏈路層而又帶寬固定的環(huán)境中，則可將多個物理層看作一個邏輯層，從而使流量在聚合鏈路中得以均衡等等。具體實現(xiàn)無外乎軟件和硬件兩種，在用戶看來負載均衡設(shè)備只是一臺服務(wù)器，事實上可以通過2塊網(wǎng)卡分別連內(nèi)外網(wǎng)將“均衡器”集成在PC中，負載均衡的主要職責還包括不間斷的提供服務(wù)，比如把向當機的服務(wù)器提交的請求分配給影子服務(wù)器等。

3存儲資源整合

3.1存儲資源整合模型

前述提出了整合存儲資源的思路和相關(guān)技術(shù)。那么離散、分立甚至不確定的存儲介質(zhì)要如何統(tǒng)一管理呢。為此首先分析一下在云存儲環(huán)境下讀寫操作的主體客體，主體是用戶提交了訪問請求，而客體則是提供數(shù)據(jù)及相關(guān)服務(wù)的存儲介質(zhì)或服務(wù)器。也就是說這是發(fā)生在有訪問需求的用戶和存儲體之間的事情，需要做的恐怕只是將訪問目標快速準確的找到并提交給用戶即可，而這項工作則需要訪問的主客體之外的第三方來承擔。這三者交換過程是，首先由客戶端提出訪問請求給第三方，再由第三方給出具體的存儲地址，并將該地址發(fā)送給客戶端，客戶端收到地址后依據(jù)該地址進行實際訪問?？梢娺@里的第三方起到了資源定位與管理的作用。如果將這三者分別命名為客戶端、定位器和存儲器集群那么他們的訪問流程如圖2所示。

圖2存儲資源整合模型3.2定位器的構(gòu)成

從圖2的模型中可以看出，定位器在系統(tǒng)中處于中央節(jié)點位置。其職責除了地址索引之外還要完成第2節(jié)中提到的負載均衡任務(wù)，為此要設(shè)置獨立的服務(wù)器來完成這些任務(wù)。在實際應(yīng)用中客戶端也一定是集群化的，因此采用單一的定位服務(wù)器也是不現(xiàn)實的，那么實際上圖2中的三個主體都是集群化的。在存儲資源管理方面，資源定位列表需要駐留內(nèi)存，從而保障服務(wù)器的實時性。不過對駐留內(nèi)存的數(shù)據(jù)內(nèi)容需要進行篩選，通常只記錄存儲器集群的狀態(tài)信息而不記錄文件索引信息，從而保證較少的內(nèi)存開銷和足夠短的響應(yīng)時間，避免成為系統(tǒng)瓶頸。

3.3存儲器集群的構(gòu)成

整合的存儲資源存在動態(tài)可變的因素，為此需要考慮其存儲文件的可靠性和穩(wěn)定性問題。既然通過資源整合存儲空間得到了本質(zhì)的提高，那么在此基礎(chǔ)上為了有效解決存儲介質(zhì)離線等動態(tài)問題，可將文件進行備份。為此對整合后的存儲介質(zhì)進行分組管理，具體做法是在每一個獨立分組的存儲介質(zhì)上存放相同的文件和備份。比如每個分組有10臺，當對該分組寫入文件A時，會在這10臺中同時寫入文件A，換句話說組內(nèi)的存儲介質(zhì)是互相備份的。這樣做能夠為冗余備份和負載均衡提供基礎(chǔ)條件。然而每組內(nèi)的存儲體不見得都是同時在線的，那么當離線的存儲體再次接入時就要保證與組內(nèi)的最新文件保持同步，可依據(jù)時間戳來完成最新的數(shù)據(jù)同步，但是正在同步過程中的服務(wù)器暫不允許提供線上服務(wù)，需待同步完成后再切換到線上。當出現(xiàn)存儲空間不足時可動態(tài)添加若干臺服務(wù)器進行擴容。另外存儲的配置應(yīng)該對上層應(yīng)用透明，從而保證其順利的配置和運行。

4總結(jié)

云背景下的存儲資源整合是有很強的復(fù)雜性的。本文首先對相關(guān)技術(shù)進行了研究，并在此基礎(chǔ)上通過對云存儲環(huán)境中要素的抽象，提出了存儲資源整合模型。這是個理想狀態(tài)的模型，能夠?qū)⑺锌捎玫挠嬎愫痛鎯Y源進行整合，形成一個邏輯上聚合的結(jié)果，也就是基于云的存儲結(jié)構(gòu)。在模型構(gòu)建和管理方面提出了負載均衡與調(diào)度、分組管理、互備等技術(shù)方案。整合新舊存儲資源不僅是出于低碳環(huán)保的考慮，更重要的是提高資源使用和管理的靈活性。

參考文獻

[1]曾文軍.虛擬存儲技術(shù)及其在圖書館中的應(yīng)用研究[J].圖書館學(xué)研究，2012，（02）.

[2]A.Haeberlen.A Case for the Accountable Cloud[J].ACM SIGOPS Operating Systems Review，2010.

摘要：研究了存儲資源的整合與管理。首先對虛擬存儲、分布式文件系統(tǒng)和負載均衡等相關(guān)技術(shù)進行了研究，并在此基礎(chǔ)上提出了一種存儲資源整合的模型以及相關(guān)技術(shù)方案。

關(guān)鍵詞：云存儲；分布式文件系統(tǒng)；負載均衡

中圖分類號：F49文獻標識碼：A文章編號：16723198（2014）07017201

1引言

科技改變生活，目前人們對數(shù)據(jù)存儲的需求已經(jīng)漸漸脫離移動磁盤，而更多的需求是面向云存儲的，比如文章、相冊、視頻等均已曬到網(wǎng)上。隨著這種習(xí)慣的改變和用戶對云儲存需求的增加，用戶訪問頻率和數(shù)據(jù)上傳、下載的吞吐量也隨之飛速提升，這些變化對云環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸能力、存儲能力和計算能力等方面都是嚴峻的考驗，至少目前來看單一的服務(wù)器設(shè)備是難以為繼的。如果不計成本的進行硬件升級的話短時的效果通常是很好的，但當面臨下一次升級時呢？這種硬件成本的投入是無止境的，從另外一方面講沒有哪種設(shè)備能夠無止境的滿足業(yè)務(wù)量不斷飛升的需求。本文結(jié)合作者工作單位的相關(guān)資源環(huán)境討論一種將新舊資源進行整合，并采用云技術(shù)進行管理的研究思路。

2相關(guān)技術(shù)研究

2.1虛擬存儲

在以往的工作中碰到過這樣的事情，冗余磁盤陣列擴容，RAID卡不支持怎么辦？備份數(shù)據(jù)重建RAID，再回拷。那是個很漫長的過程。數(shù)據(jù)遷移造成了很長的服務(wù)器停機時間?，F(xiàn)如今的網(wǎng)絡(luò)存儲環(huán)境中依然存在這樣的情況，這是一個很典型的新老設(shè)備并存的案例，正如引言中說的那樣，一味的更換新設(shè)備不是長久之計?；蛟S可以換一種思路，看一下高校的校園網(wǎng)或者企業(yè)網(wǎng)，在這些環(huán)境中真的缺乏存儲介質(zhì)么？是否一定要購買新的設(shè)備呢？答案是否定的，因為現(xiàn)成的存儲介質(zhì)就擺在那等著我們使用，這就是存儲介質(zhì)利用率的問題。為此是否可以將常用的面向應(yīng)用轉(zhuǎn)向面向存儲呢？將服務(wù)器和存儲器的強耦合關(guān)系打破，把目光從一臺服務(wù)器拓展到全網(wǎng)會怎樣。沒錯，這就是虛擬存儲。通過這一技術(shù)在服務(wù)器和物理存儲介質(zhì)之間增加一個虛擬層，將物理存儲介質(zhì)包裹起來，并對服務(wù)器提供數(shù)據(jù)貯存服務(wù)。從而使服務(wù)器擺脫磁盤多少的限制，充分利用現(xiàn)有存儲體，使得前述中提到的閑置存儲空間得到充分的利用，低碳環(huán)保。然而虛擬存儲的目的并不僅僅是低碳環(huán)保而已，其更重要的作用是為了增加易擴展性和易管理性。目前較為常見的基于云的存儲結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1云存儲環(huán)境2.2分布式文件系統(tǒng)

分布式意味著其存儲介質(zhì)在空間上是離散的，而文件則是應(yīng)用與數(shù)據(jù)之間的接口。分布式文件系統(tǒng)主要任務(wù)是管理與屏蔽存儲介質(zhì)，從而形成抽象的存儲空間，其有著多機、多用戶的特性。例如谷歌文件系統(tǒng)（google file system）和快速分布式文件系統(tǒng)（fast distributed file system），均是針對海量存儲提出的分布式解決方案。

2.3負載均衡（load balance）

負載均衡是解決新舊存儲設(shè)備整合的要素之一。在整合的虛擬存儲空間中，涉及到不同種類的物理實體，它們之間有著不同的運算、處理、分發(fā)、吞吐能力等。將面向虛擬存儲體的讀寫操作按照相應(yīng)的工作量級分配到不同的物理實體中，是均衡負載要考慮的宏觀問題。其具體實現(xiàn)途徑要看具體的情況而定。在規(guī)模較小的環(huán)境中通過在各臺服務(wù)器上安裝軟件來實現(xiàn)均衡負載，其應(yīng)用簡單成本也很低；針對所轄的服務(wù)器群將流量均衡分配給各個服務(wù)器從而實現(xiàn)均衡的效果；在廣域網(wǎng)中服務(wù)器在地理位置上高度離散，則可通過IP定位將訪問轉(zhuǎn)向臨近負載，而實現(xiàn)均衡；在不更改鏈路層而又帶寬固定的環(huán)境中，則可將多個物理層看作一個邏輯層，從而使流量在聚合鏈路中得以均衡等等。具體實現(xiàn)無外乎軟件和硬件兩種，在用戶看來負載均衡設(shè)備只是一臺服務(wù)器，事實上可以通過2塊網(wǎng)卡分別連內(nèi)外網(wǎng)將“均衡器”集成在PC中，負載均衡的主要職責還包括不間斷的提供服務(wù)，比如把向當機的服務(wù)器提交的請求分配給影子服務(wù)器等。

3存儲資源整合

3.1存儲資源整合模型

前述提出了整合存儲資源的思路和相關(guān)技術(shù)。那么離散、分立甚至不確定的存儲介質(zhì)要如何統(tǒng)一管理呢。為此首先分析一下在云存儲環(huán)境下讀寫操作的主體客體，主體是用戶提交了訪問請求，而客體則是提供數(shù)據(jù)及相關(guān)服務(wù)的存儲介質(zhì)或服務(wù)器。也就是說這是發(fā)生在有訪問需求的用戶和存儲體之間的事情，需要做的恐怕只是將訪問目標快速準確的找到并提交給用戶即可，而這項工作則需要訪問的主客體之外的第三方來承擔。這三者交換過程是，首先由客戶端提出訪問請求給第三方，再由第三方給出具體的存儲地址，并將該地址發(fā)送給客戶端，客戶端收到地址后依據(jù)該地址進行實際訪問?？梢娺@里的第三方起到了資源定位與管理的作用。如果將這三者分別命名為客戶端、定位器和存儲器集群那么他們的訪問流程如圖2所示。

圖2存儲資源整合模型3.2定位器的構(gòu)成

從圖2的模型中可以看出，定位器在系統(tǒng)中處于中央節(jié)點位置。其職責除了地址索引之外還要完成第2節(jié)中提到的負載均衡任務(wù)，為此要設(shè)置獨立的服務(wù)器來完成這些任務(wù)。在實際應(yīng)用中客戶端也一定是集群化的，因此采用單一的定位服務(wù)器也是不現(xiàn)實的，那么實際上圖2中的三個主體都是集群化的。在存儲資源管理方面，資源定位列表需要駐留內(nèi)存，從而保障服務(wù)器的實時性。不過對駐留內(nèi)存的數(shù)據(jù)內(nèi)容需要進行篩選，通常只記錄存儲器集群的狀態(tài)信息而不記錄文件索引信息，從而保證較少的內(nèi)存開銷和足夠短的響應(yīng)時間，避免成為系統(tǒng)瓶頸。

3.3存儲器集群的構(gòu)成

整合的存儲資源存在動態(tài)可變的因素，為此需要考慮其存儲文件的可靠性和穩(wěn)定性問題。既然通過資源整合存儲空間得到了本質(zhì)的提高，那么在此基礎(chǔ)上為了有效解決存儲介質(zhì)離線等動態(tài)問題，可將文件進行備份。為此對整合后的存儲介質(zhì)進行分組管理，具體做法是在每一個獨立分組的存儲介質(zhì)上存放相同的文件和備份。比如每個分組有10臺，當對該分組寫入文件A時，會在這10臺中同時寫入文件A，換句話說組內(nèi)的存儲介質(zhì)是互相備份的。這樣做能夠為冗余備份和負載均衡提供基礎(chǔ)條件。然而每組內(nèi)的存儲體不見得都是同時在線的，那么當離線的存儲體再次接入時就要保證與組內(nèi)的最新文件保持同步，可依據(jù)時間戳來完成最新的數(shù)據(jù)同步，但是正在同步過程中的服務(wù)器暫不允許提供線上服務(wù)，需待同步完成后再切換到線上。當出現(xiàn)存儲空間不足時可動態(tài)添加若干臺服務(wù)器進行擴容。另外存儲的配置應(yīng)該對上層應(yīng)用透明，從而保證其順利的配置和運行。

4總結(jié)

云背景下的存儲資源整合是有很強的復(fù)雜性的。本文首先對相關(guān)技術(shù)進行了研究，并在此基礎(chǔ)上通過對云存儲環(huán)境中要素的抽象，提出了存儲資源整合模型。這是個理想狀態(tài)的模型，能夠?qū)⑺锌捎玫挠嬎愫痛鎯Y源進行整合，形成一個邏輯上聚合的結(jié)果，也就是基于云的存儲結(jié)構(gòu)。在模型構(gòu)建和管理方面提出了負載均衡與調(diào)度、分組管理、互備等技術(shù)方案。整合新舊存儲資源不僅是出于低碳環(huán)保的考慮，更重要的是提高資源使用和管理的靈活性。

參考文獻

[1]曾文軍.虛擬存儲技術(shù)及其在圖書館中的應(yīng)用研究[J].圖書館學(xué)研究，2012，（02）.

[2]A.Haeberlen.A Case for the Accountable Cloud[J].ACM SIGOPS Operating Systems Review，2010.

摘要：研究了存儲資源的整合與管理。首先對虛擬存儲、分布式文件系統(tǒng)和負載均衡等相關(guān)技術(shù)進行了研究，并在此基礎(chǔ)上提出了一種存儲資源整合的模型以及相關(guān)技術(shù)方案。

關(guān)鍵詞：云存儲；分布式文件系統(tǒng)；負載均衡

中圖分類號：F49文獻標識碼：A文章編號：16723198（2014）07017201

1引言

科技改變生活，目前人們對數(shù)據(jù)存儲的需求已經(jīng)漸漸脫離移動磁盤，而更多的需求是面向云存儲的，比如文章、相冊、視頻等均已曬到網(wǎng)上。隨著這種習(xí)慣的改變和用戶對云儲存需求的增加，用戶訪問頻率和數(shù)據(jù)上傳、下載的吞吐量也隨之飛速提升，這些變化對云環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸能力、存儲能力和計算能力等方面都是嚴峻的考驗，至少目前來看單一的服務(wù)器設(shè)備是難以為繼的。如果不計成本的進行硬件升級的話短時的效果通常是很好的，但當面臨下一次升級時呢？這種硬件成本的投入是無止境的，從另外一方面講沒有哪種設(shè)備能夠無止境的滿足業(yè)務(wù)量不斷飛升的需求。本文結(jié)合作者工作單位的相關(guān)資源環(huán)境討論一種將新舊資源進行整合，并采用云技術(shù)進行管理的研究思路。

2相關(guān)技術(shù)研究

2.1虛擬存儲

在以往的工作中碰到過這樣的事情，冗余磁盤陣列擴容，RAID卡不支持怎么辦？備份數(shù)據(jù)重建RAID，再回拷。那是個很漫長的過程。數(shù)據(jù)遷移造成了很長的服務(wù)器停機時間?，F(xiàn)如今的網(wǎng)絡(luò)存儲環(huán)境中依然存在這樣的情況，這是一個很典型的新老設(shè)備并存的案例，正如引言中說的那樣，一味的更換新設(shè)備不是長久之計。或許可以換一種思路，看一下高校的校園網(wǎng)或者企業(yè)網(wǎng)，在這些環(huán)境中真的缺乏存儲介質(zhì)么？是否一定要購買新的設(shè)備呢？答案是否定的，因為現(xiàn)成的存儲介質(zhì)就擺在那等著我們使用，這就是存儲介質(zhì)利用率的問題。為此是否可以將常用的面向應(yīng)用轉(zhuǎn)向面向存儲呢？將服務(wù)器和存儲器的強耦合關(guān)系打破，把目光從一臺服務(wù)器拓展到全網(wǎng)會怎樣。沒錯，這就是虛擬存儲。通過這一技術(shù)在服務(wù)器和物理存儲介質(zhì)之間增加一個虛擬層，將物理存儲介質(zhì)包裹起來，并對服務(wù)器提供數(shù)據(jù)貯存服務(wù)。從而使服務(wù)器擺脫磁盤多少的限制，充分利用現(xiàn)有存儲體，使得前述中提到的閑置存儲空間得到充分的利用，低碳環(huán)保。然而虛擬存儲的目的并不僅僅是低碳環(huán)保而已，其更重要的作用是為了增加易擴展性和易管理性。目前較為常見的基于云的存儲結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1云存儲環(huán)境2.2分布式文件系統(tǒng)

分布式意味著其存儲介質(zhì)在空間上是離散的，而文件則是應(yīng)用與數(shù)據(jù)之間的接口。分布式文件系統(tǒng)主要任務(wù)是管理與屏蔽存儲介質(zhì)，從而形成抽象的存儲空間，其有著多機、多用戶的特性。例如谷歌文件系統(tǒng)（google file system）和快速分布式文件系統(tǒng)（fast distributed file system），均是針對海量存儲提出的分布式解決方案。

2.3負載均衡（load balance）

負載均衡是解決新舊存儲設(shè)備整合的要素之一。在整合的虛擬存儲空間中，涉及到不同種類的物理實體，它們之間有著不同的運算、處理、分發(fā)、吞吐能力等。將面向虛擬存儲體的讀寫操作按照相應(yīng)的工作量級分配到不同的物理實體中，是均衡負載要考慮的宏觀問題。其具體實現(xiàn)途徑要看具體的情況而定。在規(guī)模較小的環(huán)境中通過在各臺服務(wù)器上安裝軟件來實現(xiàn)均衡負載，其應(yīng)用簡單成本也很低；針對所轄的服務(wù)器群將流量均衡分配給各個服務(wù)器從而實現(xiàn)均衡的效果；在廣域網(wǎng)中服務(wù)器在地理位置上高度離散，則可通過IP定位將訪問轉(zhuǎn)向臨近負載，而實現(xiàn)均衡；在不更改鏈路層而又帶寬固定的環(huán)境中，則可將多個物理層看作一個邏輯層，從而使流量在聚合鏈路中得以均衡等等。具體實現(xiàn)無外乎軟件和硬件兩種，在用戶看來負載均衡設(shè)備只是一臺服務(wù)器，事實上可以通過2塊網(wǎng)卡分別連內(nèi)外網(wǎng)將“均衡器”集成在PC中，負載均衡的主要職責還包括不間斷的提供服務(wù)，比如把向當機的服務(wù)器提交的請求分配給影子服務(wù)器等。

3存儲資源整合

3.1存儲資源整合模型

前述提出了整合存儲資源的思路和相關(guān)技術(shù)。那么離散、分立甚至不確定的存儲介質(zhì)要如何統(tǒng)一管理呢。為此首先分析一下在云存儲環(huán)境下讀寫操作的主體客體，主體是用戶提交了訪問請求，而客體則是提供數(shù)據(jù)及相關(guān)服務(wù)的存儲介質(zhì)或服務(wù)器。也就是說這是發(fā)生在有訪問需求的用戶和存儲體之間的事情，需要做的恐怕只是將訪問目標快速準確的找到并提交給用戶即可，而這項工作則需要訪問的主客體之外的第三方來承擔。這三者交換過程是，首先由客戶端提出訪問請求給第三方，再由第三方給出具體的存儲地址，并將該地址發(fā)送給客戶端，客戶端收到地址后依據(jù)該地址進行實際訪問。可見這里的第三方起到了資源定位與管理的作用。如果將這三者分別命名為客戶端、定位器和存儲器集群那么他們的訪問流程如圖2所示。

圖2存儲資源整合模型3.2定位器的構(gòu)成

從圖2的模型中可以看出，定位器在系統(tǒng)中處于中央節(jié)點位置。其職責除了地址索引之外還要完成第2節(jié)中提到的負載均衡任務(wù)，為此要設(shè)置獨立的服務(wù)器來完成這些任務(wù)。在實際應(yīng)用中客戶端也一定是集群化的，因此采用單一的定位服務(wù)器也是不現(xiàn)實的，那么實際上圖2中的三個主體都是集群化的。在存儲資源管理方面，資源定位列表需要駐留內(nèi)存，從而保障服務(wù)器的實時性。不過對駐留內(nèi)存的數(shù)據(jù)內(nèi)容需要進行篩選，通常只記錄存儲器集群的狀態(tài)信息而不記錄文件索引信息，從而保證較少的內(nèi)存開銷和足夠短的響應(yīng)時間，避免成為系統(tǒng)瓶頸。

3.3存儲器集群的構(gòu)成

整合的存儲資源存在動態(tài)可變的因素，為此需要考慮其存儲文件的可靠性和穩(wěn)定性問題。既然通過資源整合存儲空間得到了本質(zhì)的提高，那么在此基礎(chǔ)上為了有效解決存儲介質(zhì)離線等動態(tài)問題，可將文件進行備份。為此對整合后的存儲介質(zhì)進行分組管理，具體做法是在每一個獨立分組的存儲介質(zhì)上存放相同的文件和備份。比如每個分組有10臺，當對該分組寫入文件A時，會在這10臺中同時寫入文件A，換句話說組內(nèi)的存儲介質(zhì)是互相備份的。這樣做能夠為冗余備份和負載均衡提供基礎(chǔ)條件。然而每組內(nèi)的存儲體不見得都是同時在線的，那么當離線的存儲體再次接入時就要保證與組內(nèi)的最新文件保持同步，可依據(jù)時間戳來完成最新的數(shù)據(jù)同步，但是正在同步過程中的服務(wù)器暫不允許提供線上服務(wù)，需待同步完成后再切換到線上。當出現(xiàn)存儲空間不足時可動態(tài)添加若干臺服務(wù)器進行擴容。另外存儲的配置應(yīng)該對上層應(yīng)用透明，從而保證其順利的配置和運行。

4總結(jié)

云背景下的存儲資源整合是有很強的復(fù)雜性的。本文首先對相關(guān)技術(shù)進行了研究，并在此基礎(chǔ)上通過對云存儲環(huán)境中要素的抽象，提出了存儲資源整合模型。這是個理想狀態(tài)的模型，能夠?qū)⑺锌捎玫挠嬎愫痛鎯Y源進行整合，形成一個邏輯上聚合的結(jié)果，也就是基于云的存儲結(jié)構(gòu)。在模型構(gòu)建和管理方面提出了負載均衡與調(diào)度、分組管理、互備等技術(shù)方案。整合新舊存儲資源不僅是出于低碳環(huán)保的考慮，更重要的是提高資源使用和管理的靈活性。

參考文獻

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