計算機信息技術(shù)存儲平臺的開發(fā)與應(yīng)用

摘 要 隨著通信領(lǐng)域的不斷發(fā)展，海量數(shù)據(jù)逐漸產(chǎn)生。對數(shù)據(jù)加以妥善存儲，已經(jīng)成為了各行業(yè)關(guān)注的重點。本文以云存儲及分布式算法為基礎(chǔ)，對計算機信息存儲平臺進行了開發(fā)，并對其應(yīng)用的實現(xiàn)途徑進行了闡述。目的在于提高數(shù)據(jù)的存儲效率及安全性，提高各領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理效率。

【關(guān)鍵詞】計算機信息技術(shù) 云存儲 大數(shù)據(jù) 分布式算法

計算機信息存儲技術(shù)，即以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)所實現(xiàn)的，以自動化存儲數(shù)據(jù)為主要功能的技術(shù)。提高用戶的數(shù)據(jù)存儲效率，是改善用戶對技術(shù)的應(yīng)用體驗、提高存儲平臺應(yīng)用有效性的關(guān)鍵。云存儲技術(shù)為新型的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，將其應(yīng)用到計算機信息技術(shù)存儲平臺的開發(fā)過程中，對平臺存儲性能的提升，具有重要價值。

1 計算機信息技術(shù)存儲平臺的開發(fā)

以云存儲技術(shù)以及分布式算法為基礎(chǔ)，開發(fā)了計算機信息技術(shù)存儲平臺：

1.1 存儲平臺的開發(fā)

存儲平臺由客戶端、中心服務(wù)器以及接口等構(gòu)成：

1.1.1 客戶端

多為計算機，是用戶據(jù)以處理數(shù)據(jù)的終端平臺。

1.1.2 中心服務(wù)器

功能與服務(wù)器類似，可根據(jù)用戶的需求做出響應(yīng)，為用戶提供操作的任務(wù)線程。

1.1.3 接口

功能在于為數(shù)據(jù)的傳輸提供途徑。

1.1.4 集群控制

功能在于對所有的連接進行管理以及封裝。對外，該模塊具有讀寫功能。對內(nèi)，可通過Hash算法，對節(jié)點以及數(shù)據(jù)的遷移等過程進行管理，提高Redis線程的安全性。

1.1.5 認證碼接口

功能在于為數(shù)據(jù)的加密以及解密提供存儲以及認證接口。

1.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的開發(fā)

1.2.1 鍵的開發(fā)

（1）將key鍵的長度，控制在128字節(jié)之內(nèi)，降低key鍵所消耗的內(nèi)存，提高平臺的數(shù)據(jù)存儲量。

（2）避免key鍵過短，以免含義表達不清晰。

（3）整個平臺中，key值的格式應(yīng)保持一致。

1.2.2 值的結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）可以將值設(shè)計成為字符串類型，采用SET等，得到value值。

（2）字符串列表以array List以及Linked list為主。上述兩種列表優(yōu)勢互補。可根據(jù)設(shè)計需求及目的，對兩者進行合理選擇。

（3）字符串集合以有序集合為主，存儲值相對固定。

（4）底層存儲：以哈希表為依托，完成底層存儲。

1.3 分布式構(gòu)架的開發(fā)

1.3.1 開發(fā)原則

分布式構(gòu)架的開發(fā)，應(yīng)遵循以下原則：

（1）平衡性：確?？蓪?shù)據(jù)分布到所有的存儲節(jié)點，提高存儲平臺應(yīng)用的平衡性。

（2）單調(diào)性：當新的數(shù)據(jù)進入到存儲平臺中時，應(yīng)將其映射到新的節(jié)點中，提高存儲的單調(diào)性，避免數(shù)據(jù)的存儲發(fā)生混亂。

（3）分散性：應(yīng)盡量降低分散性，提高節(jié)點的集群性。

（4）唯一性：相同的key，應(yīng)映射到相同的服務(wù)器當中，確保key與服務(wù)器一一對應(yīng)。

1.3.2 服務(wù)器集群設(shè)計

（1）連接代理：采用連接代理的方法，確保Redis數(shù)據(jù)能夠與服務(wù)器之間相互溝通。

（2）中心服務(wù)器：將平臺與用戶連接，實現(xiàn)人機交互，提高平臺對用戶需求的相應(yīng)效率。

（3）輔助：確保數(shù)據(jù)的傳輸以及存儲安全有效。

2 計算機信息技術(shù)存儲平臺應(yīng)用的實現(xiàn)途徑

2.1 基礎(chǔ)功能應(yīng)用的實現(xiàn)方法

2.1.1 通信功能

存儲平臺通信功能主要包括內(nèi)應(yīng)用與外應(yīng)用兩種。采用epoll將平臺與客戶端相互連接后，通信功能即可實現(xiàn)，用戶即可應(yīng)用平臺對數(shù)據(jù)進行存儲。

2.1.2 文件的獲取

該平臺中心服務(wù)器中，包含完整的用戶文件。當用戶需要調(diào)取文件時，可以通過緩存文件夾尋找。中心服務(wù)器可根據(jù)用戶的命令作出相應(yīng)，決定是否為用戶提供數(shù)據(jù)。

2.2 存儲功能應(yīng)用的實現(xiàn)方法

存儲功能的實現(xiàn)，需要中心服務(wù)器以及底層Redis數(shù)據(jù)庫聯(lián)合作用來完成。當用戶需要存儲數(shù)據(jù)時，可將數(shù)據(jù)傳輸至計算機當中。隨后，Jedis會將中心服務(wù)器與底層數(shù)據(jù)庫相連接。如任務(wù)鏈表不為空，平臺可隨之執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲任務(wù)，存儲完成后，用戶即可收到反饋信息，實現(xiàn)對平臺存儲功能的應(yīng)用。

需注意的是，平臺的數(shù)據(jù)存儲功能如何，受異步回調(diào)的影響較大。如上述問題得不到解決，較容易引發(fā)數(shù)據(jù)存儲延遲問題，致使連接超時，數(shù)據(jù)的存儲無法實現(xiàn)。增加調(diào)度代理的數(shù)量，是解決上述問題的主要途徑。在調(diào)度代理增加的情況下，單點Redis將會為用戶提供單線程的服務(wù)，數(shù)據(jù)的闡述效率，同樣將得到一定的提升。

2.3 數(shù)據(jù)冗余應(yīng)用的實現(xiàn)方法

存儲平臺中，數(shù)據(jù)冗余模塊的功能，與RS碼大致相同，包括編碼與解碼兩種。接口如下：

RS-encode（String file Cache Dir）；

RS-dncode（String file Cache Dir，Boolean aLive[]）；

編碼的過程，通常需要由服務(wù)器完成。鑒于Java編寫較為困難，可采用c代碼實現(xiàn)該過程。中心服務(wù)器的執(zhí)行方法以native為主，執(zhí)行效果較好，能夠有效提高數(shù)據(jù)冗余模塊應(yīng)用的有效性。

2.4 數(shù)據(jù)加密應(yīng)用的實現(xiàn)方法

數(shù)據(jù)加密功能主要包括兩種，一方面在于針對不同類型的文件，進行加密與解密操作。另一方面則在于將認證碼加設(shè)到文件中，以認證碼為準，判斷數(shù)據(jù)是否存在存儲錯誤。上述兩項功能的應(yīng)用，均需以api為依托來實現(xiàn)。

2.5 應(yīng)用效果測試

為評估設(shè)計效果是否能夠滿足海量數(shù)據(jù)的存儲需求，采用以下方法對平臺的性能進行了測試：

（1）操作系統(tǒng)為Windows 7，32位。

（2）處理器：Intel（R）。

（3）系統(tǒng)內(nèi)存3GB。

（4）設(shè)計偽代碼。

（5）獲得測試結(jié)果如下：加入新節(jié)點前，節(jié)點A與B的數(shù)據(jù)遷移量分別為365981與296845。加入新節(jié)點后，節(jié)點A與B的數(shù)據(jù)遷移量分別為242639與254813。通過對遷移量的觀察可以發(fā)現(xiàn)，節(jié)點加入后，負載同樣具有平衡性，提示平臺性能較為穩(wěn)定。

3 結(jié)論

綜上，有關(guān)領(lǐng)域應(yīng)將大數(shù)據(jù)以及云存儲技術(shù)應(yīng)用到計算機信息技術(shù)存儲平臺的開發(fā)過程中，提高平臺存儲數(shù)據(jù)性能的優(yōu)化性，解決存儲困難的問題。應(yīng)通過加設(shè)認證碼的方法進行數(shù)據(jù)加密、通過增加調(diào)度代理數(shù)量的方法，解決存儲延遲問題、通過epoll將平臺與客戶端相互連接、采用c代碼增強數(shù)據(jù)冗余模塊的功能，改善用戶對平臺的應(yīng)用體驗。

參考文獻

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作者簡介

李廷（1976-），男，新疆維吾爾自治區(qū)石河子市人。石河子大學(xué)計算機科學(xué)系2009級計算機信息技術(shù)專業(yè)大專畢業(yè)生，主要研究方向為計算機信息技術(shù)。

作者單位

新疆石河子工程技術(shù)學(xué)校 新疆維吾爾自治區(qū)石河子市 832000endprint