基于物聯(lián)網的信息中心云存儲系統(tǒng)設計

程亞維

（濟源職業(yè)技術學院 河南省濟源市 459000）

當前已經進入了大數據時代，在人們日常生活中會產生很多數據，需要把這些數據進行存儲，有利于我們查找，而信息中心云存儲系統(tǒng)就給數據存儲提供了一個很好的平臺，云存儲還提供業(yè)務訪問功能的服務[1]。云存儲系統(tǒng)可以將很龐大的數據群進行分析處理，而云存儲的存儲空間很大，資源可以在系統(tǒng)內進行擴展，具有很高的擴展性，云存儲系統(tǒng)在建設和管理方面投入成本比傳統(tǒng)的存儲數據較低，且管理性能高?；谖锫?lián)網的信息中心云存儲系統(tǒng)設計為實現(xiàn)更高效的數據存儲和管理具有非常重要的意義。

1 信息中心云存儲系統(tǒng)硬件設計

基于物聯(lián)網設計的信息中心云存儲系統(tǒng)，需要加強信息中心云存儲系統(tǒng)硬件設計，網盤是信息中心云存儲系統(tǒng)硬件中重要的組成部分，一個性能好的網盤，有利于提高數據文件的運輸速度，減少運營成本，增強云存儲文件中的恢復能力[2]。信息中心存儲系統(tǒng)的網盤就是給文件存儲提供了一個安全可靠的環(huán)境，網盤設計中需要設計一個數據文件接入口和寬帶接入口，本文研究的系統(tǒng)采用的是115網盤，它的外觀形象會給用戶一個很好的視覺效果，可以保障數據的安全性能和完整性能，用戶可以給網盤設置密碼，對重要文件可以進行雙重設密，網盤在很大程度上不易被損壞，不會因為損壞的原因導致文件遺失，性能好的網盤可以確保信息中心云存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2 信息中心云存儲系統(tǒng)軟件設計

2.1 設置信息中心云存儲層

信息中心云存儲層是信息中心云存儲系統(tǒng)軟件設計中的重要一部分，信息中心云存儲層包括表示層、業(yè)務邏輯層和數據存儲層。表示層分為Web前端系統(tǒng)和Web后端系統(tǒng)兩個系統(tǒng)，用戶在使用云存儲系統(tǒng)時需要完成注冊登錄，設置基本的信息權限，將用戶提供的參數傳遞到后臺程序。

數據存儲層就是對上傳的大量數據進行存儲，在本文設計的數據存儲層是利用分布式管理技術實現(xiàn)數據存儲，數據存儲層的設計要求保障存儲中數據的完整性，不會因為操作不當導致數據流失，還需要保障存儲數據的安全性，所以設置信息中心云存儲層是非常重要的。在數據層中還涉及數據接入層，就是將業(yè)務邏輯層中的數據進行獲取，由于數據的來源是不一樣的，需要對數據進行轉化，進行重新組合，把匯總得到的數據進行分析，把得出的數據組合文件重新放入業(yè)務邏輯層中。

2.2 基于物聯(lián)網構建云存儲大數據聚類模型

圖1：數據處理流程圖

我們生活在大數據時代，在我們日常生活中會產生非常多的數據，我們需要對這些數據進行區(qū)分并實施管理。通過數量的多少，劃分為兩種數據集，數量少的劃分為少數類，數量多的劃分為多數類[3]?；谖锫?lián)網技術利用粒子群聚類算法構建云存儲大數據聚類模型。我們在進行計算時，首先對數據集進行假設，設數據集為A，如公式（1）所示：

在整個數據集中有i個少數類和多數類的數據集，通過交叉性信息模型，分析出來信息中心云存儲系統(tǒng)中含有i個樣本數據集，把信息中心云存儲的數據進行分割，得到均勻的粒子群體，其中樣本特征矢量如下列公式（2）所示：

其中把數據樣本設置為ai，通過得到的數據集合A劃分為B類均值的一部分，而B值的范圍在1到i之間，通過解析排隊模型把數據進行空間上的分割，最終得到數據中心矢量，如下列公式（3）所示：

用Hi表示信息中心云存儲中的第i個中心矢量，可以矩陣的方式來表示數據的特征，通過聚類方法進行離散樣本分析，最終得到數據聚類中心的粒子最優(yōu)解。

表1：上傳文件時間對比

在物聯(lián)網技術基礎上，利用聚類算法構建云存儲大數據聚類模型，可以有效提高信息中心云存儲系統(tǒng)的管理能力[4]。

2.3 可視化技術實現(xiàn)信息中心云存儲

可視化技術中的三維場景可以進一步實現(xiàn)信息中心云存儲，我們在進行構建三維場景時，需要依托三維地理信息平臺，通過信息中心云存儲的文件進行加載數據和計算出來的矢量數據，最終形成圖像或者圖表[5]。構建三維場景，數據處理流程圖如圖1所示。

信息中心云存儲數據實現(xiàn)可視化，是通過可視化技術形成的，利用計算機的圖形學和圖像處理將數據進行處理，得到能直觀展示出來的圖像，為了使數據呈現(xiàn)出來更具有立體感，要加強對可視化技術的處理。由于信息中心云存儲中的數據和文件是非常多的，文件和數據之間的關系相對復雜，不便于分析數據文件之間存在的關系，所以利用三維的可視化技術將數據平滑式展示出來，更能方便用戶的讀取，節(jié)省用戶讀取所用的時間。在信息中心云存儲系統(tǒng)中運用三維數據組織管理有利于系統(tǒng)的性能提高，具有非常重要的作用。三維可視化技術離不開計算機技術和網絡技術的發(fā)展，使得三維可視化技術得到很大的提升，為實現(xiàn)信息中心云存儲可視化創(chuàng)造了基礎，而三維可視化技術給信息中心云存儲帶來的不僅是文件的直觀性，更多帶來的是信息中心云存儲系統(tǒng)性能上的提高，三維可視化技術把文件里面的內容和數據之間的關系轉化為圖形和圖表的形式，大量的文件內容和數據集中在一個圖形或者圖表上，為信息中心云存儲釋放了很多空間。

3 實驗與分析

3.1 實驗準備

為了檢驗基于物聯(lián)網的信息中心云存儲系統(tǒng)的性能比傳統(tǒng)的信息中心云存儲系統(tǒng)的性能更好，并且對實驗結果進行分析，由于不同環(huán)境下的局域網會有不同的性能效果，所以將選取同一局域網內的機器進行測試，如果不確定局域網環(huán)境，測試的結果沒有對比意義。

確定好客戶端機器配置的參數，測試的環(huán)境相同，用戶進入信息中心云存儲系統(tǒng)的登錄界面，將用戶信息進行登錄，進行文件上傳，把文件的大小設置為9GB，分別上傳不同大小的文件。

選取不同類型大小的文件進行上傳，在進行對比實驗時，保證上傳的文件種類和文件大小是一樣的，本文系統(tǒng)的最大文件限制在9GB以上，本系統(tǒng)滿足對文件上傳的性能，如果在進行文件上傳的過程中，出現(xiàn)網絡中斷的情況，文件會停止上傳，一旦網絡恢復，文件就會自動上傳。

3.2 結果分析

將本系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)進行對比，研究兩種系統(tǒng)在文件上傳的效率，上傳時間的長短就是表示信息中心云存儲的效率。用戶進入登錄界面，分別上傳5組大小不同的文件，在利用兩種系統(tǒng)進行測試時，需要上傳同樣類型和大小的文件。本研究將文件大小分別設置為2M、60M、120M、2G、6G。得到所需上傳時間，測試的結果如表1所示。

由上表1可得出本系統(tǒng)上傳文件的時間與傳統(tǒng)系統(tǒng)上傳文件的時間相比，所用時間相對較少。由于文件大小的不同，上傳所需要的時間也是不一樣的，文件的大小與信息中心云存儲系統(tǒng)上傳的時間呈正相關，文件格式越大，上傳所需要的時間就會越長，當文件大小在2M時，本系統(tǒng)上傳的文件為96ms，傳統(tǒng)系統(tǒng)所用時間為118ms，兩種系統(tǒng)所用時間相差22ms，當文件的大小在6GB時，本系統(tǒng)上傳時間為2864ms，傳統(tǒng)系統(tǒng)所用時間為3645ms，兩種系統(tǒng)上傳的時間相差781MS，從上表可以看出在每一個文件大小節(jié)點上，本系統(tǒng)上傳所用時間都比傳統(tǒng)系統(tǒng)上傳所用時間要短。通過與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，本文設計的信息中心云存儲的效率更高，文件上傳所需時間更短。

4 結束語

本文研究基于物聯(lián)網設計信息中心云存儲系統(tǒng)，在分析傳統(tǒng)的信息中心存儲系統(tǒng)的基礎上不斷對系統(tǒng)進行調整，確保云存儲系統(tǒng)的性能更高，便于信息中心存儲系統(tǒng)的數據管理。本文研究只探討了數據存儲的管理性能，沒有對數據進行實時的監(jiān)控，以及對系統(tǒng)資源和數據壓縮加密等方面沒有進行研究，在實驗上只對上傳時間進行了比較，沒有對系統(tǒng)的其他性能進行分析，希望在下一次研究中擴展文章的研究范圍，對云存儲系統(tǒng)的不同方面進行深入研究。