阮從昊

摘 要

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，一種新型的計(jì)算模式——云計(jì)算逐漸興起，云計(jì)算具有超強(qiáng)的計(jì)算能力、可靠性、虛擬性、通用性、按需付費(fèi)等特點(diǎn)，因此云計(jì)算近年來發(fā)展迅速，已經(jīng)成為未來計(jì)算機(jī)發(fā)展的方向。本文主要闡述了云計(jì)算和云儲(chǔ)存的概念，并分析了云計(jì)算環(huán)境下云計(jì)算數(shù)據(jù)存儲(chǔ)Google File System和Hadoop Distributed File System兩種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算 云儲(chǔ)存 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)

21世紀(jì)是信息知識(shí)爆炸的年代，每天產(chǎn)生海量的信息，企業(yè)需要處理和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息越來越多。如果按照傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)算法，企業(yè)為了存儲(chǔ)信息需要購(gòu)置大量的硬件設(shè)施和軟件設(shè)施，并需要專人對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理，對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，需要耗費(fèi)大量的人力和物力成本。而云計(jì)算這種計(jì)算方式，省去了企業(yè)管理和維修的麻煩，企業(yè)可以將大量的數(shù)據(jù)信息放在服務(wù)器或者云端，企業(yè)只需要支付少量的管理費(fèi)用，就能隨時(shí)調(diào)取云端的數(shù)據(jù)信息，并享受圖片處理、歸檔服務(wù)、音視頻轉(zhuǎn)碼等多種數(shù)據(jù)增值服務(wù)。

1 云計(jì)算與云存儲(chǔ)的概念

1.1 云計(jì)算

根據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的定義：云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供便捷的、可用的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，用戶只需要進(jìn)入到可配置的計(jì)算資源共享池，包括服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用軟件和服務(wù)器等，云端管理人員只要通過少量的管理或者與服務(wù)商進(jìn)行少量的交互，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)云端的管理。云其實(shí)是互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法，通過云計(jì)算可以將數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，這里的計(jì)算機(jī)指的是遠(yuǎn)程服務(wù)器。然后企業(yè)根據(jù)自己的需求，對(duì)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行訪問，并將信息資源直接切換到實(shí)際應(yīng)用方面。計(jì)算機(jī)直接將主機(jī)功能交給了云端，云端的計(jì)算能力就跟水電一樣，成為了一種商品，這就促使傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)方式向現(xiàn)代計(jì)算機(jī)方式轉(zhuǎn)變。

1.2 云儲(chǔ)存

云儲(chǔ)存是在云計(jì)算的基礎(chǔ)上提出的，它與云計(jì)算有很多相同的地方。云計(jì)算主要是通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、集群應(yīng)用和分布式文件系統(tǒng)，利用應(yīng)用軟件將網(wǎng)絡(luò)中大量不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備連接起來，共同合作，對(duì)外提供業(yè)務(wù)訪問和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。云存儲(chǔ)與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)模式相比，它是一種特殊的構(gòu)架服務(wù)，它必須建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，為用戶提供在線的存儲(chǔ)服務(wù)。用戶不需要考慮存儲(chǔ)器中的容量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置、安全等問題，只需要按時(shí)付費(fèi)就可以了。

2 云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)

云計(jì)算存儲(chǔ)技術(shù)具有比較明顯的兩個(gè)特點(diǎn)：第一是高傳輸率，第二是高吞吐率。當(dāng)前，云計(jì)算存儲(chǔ)技術(shù)比較主要有谷歌開發(fā)的非開源的GFS和Hadoop團(tuán)隊(duì)開發(fā)的HDFS技術(shù)。不過后者在IT廠商應(yīng)用的比較廣泛。

2.1 Google File System

Google File System簡(jiǎn)稱GFS，這種存儲(chǔ)技術(shù)不僅開源擴(kuò)展，而且是分布式的，廣泛應(yīng)用在分布式的數(shù)據(jù)訪問。它的硬件價(jià)格比較低，但是卻提供了容錯(cuò)的功能。每一個(gè)GFS都是由一個(gè)master和多個(gè)chunkserver構(gòu)成，能夠提供多用戶的訪問權(quán)限，只要用戶的訪問資源不受限制。chunkserver可以和訪問同時(shí)進(jìn)行。GFS系統(tǒng)文件被分成很多個(gè)小塊，每一個(gè)小塊的標(biāo)識(shí)是chunk—handle，chunk—handle由master分配。為了保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，GFS系統(tǒng)文件會(huì)被復(fù)制在多個(gè)chunk—handle上，文件的副本由用戶決定，master會(huì)對(duì)系統(tǒng)文件進(jìn)行維護(hù)。比如系統(tǒng)訪問控制、空間名字。此外它還可以控制系統(tǒng)的活動(dòng)范圍，chunkserver間的遷移和單個(gè)模塊的垃圾收集等。master還會(huì)定期發(fā)布指令給chunkserver，讓chunkserver收集它的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。目前谷歌公司開發(fā)的GFS客戶代碼基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)文件的AP，所以用戶與master的數(shù)據(jù)交換，之限制元數(shù)據(jù)操作，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)直接和chunkserver聯(lián)系，chunkserver和文件數(shù)據(jù)客戶不會(huì)緩存。

2.2 Hadoop Distributed File System（HDFS）

Hadoop分布式文件系統(tǒng)是HDFS由多個(gè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的終點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的。它的中心服務(wù)器是namenode，客戶端和文件管理系統(tǒng)namenode對(duì)文件進(jìn)行訪問。每一個(gè)namenode節(jié)點(diǎn)都有一臺(tái)普通的計(jì)算機(jī)對(duì)應(yīng)，運(yùn)行時(shí)與單機(jī)計(jì)算機(jī)文件系統(tǒng)類似，可以在文件系統(tǒng)常見名錄、更改文件名。其實(shí)系統(tǒng)的底層已經(jīng)把文件分割成了Block，并將這些Block進(jìn)行不同的存儲(chǔ)，從而達(dá)到容錯(cuò)的目的。namenode是HDFS文件系統(tǒng)的核心內(nèi)容，它可以維護(hù)一些數(shù)據(jù)結(jié)果，再把記錄文件分割成Block，并在namenode獲得相關(guān)的消息。

3 結(jié)語

云計(jì)算是一種新型的計(jì)算模式，它必須依靠大數(shù)據(jù)或者在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，為計(jì)算機(jī)用戶提供服務(wù)和幫助。為了確保計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的可靠性和安全性，云計(jì)算對(duì)云端數(shù)據(jù)采取了分層存儲(chǔ)的方式，為用戶提供多層次的安全防護(hù)。但是如今云計(jì)算的安全問題依然是用戶關(guān)心的重點(diǎn)。云存儲(chǔ)已經(jīng)是未來存儲(chǔ)的一種趨勢(shì)。當(dāng)前各大云存儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)商正在積極開發(fā)應(yīng)用技術(shù)、搜索和云存儲(chǔ)相結(jié)合的技術(shù)，為用戶提供更加便利的服務(wù)，但是云存儲(chǔ)的發(fā)展還須加強(qiáng)云存儲(chǔ)的安全防護(hù)功能和技術(shù)研究。

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作者單位

河南省師范大學(xué)附屬中學(xué) 河南省新鄉(xiāng)市 453002