云計算環(huán)境下分布存儲關(guān)鍵技術(shù)分析

摘 要：現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展下，用戶信息的重要性得到了高度重視。云計算憑借其自身的穩(wěn)定性，在數(shù)據(jù)安全保障方面發(fā)揮了顯著的作用。目前云計算數(shù)據(jù)存儲安全過程中，傳統(tǒng)加密技術(shù)是常用手段，但考慮到未來的大數(shù)據(jù)需求，單一的對稱加密與非對稱加密算法可能無法滿足數(shù)據(jù)的安全性需求。為了避免用戶數(shù)據(jù)泄露導(dǎo)致的各類問題，也需要對分布存儲的關(guān)鍵技術(shù)進行分析。

關(guān)鍵詞：云計算環(huán)境;分布存儲;關(guān)鍵技術(shù)

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)進入Web2.0時代，云計算已經(jīng)廣泛運用于各個領(lǐng)域當(dāng)中，并通過其分布式技術(shù)來實現(xiàn)對基礎(chǔ)資源和設(shè)施的有效組織規(guī)劃。對于廣大用戶來說，可以通過云計算獲取廣泛的服務(wù)內(nèi)容與信息，其虛擬化技術(shù)與資源共享的特征也讓其同時面臨了數(shù)據(jù)安全性的威脅，也是當(dāng)前云安全研究工作的重要課題，受到了行業(yè)領(lǐng)域的高度重視。從近年來IT企業(yè)的發(fā)展趨勢來看，分布存儲的關(guān)鍵技術(shù)研究工作也成為了環(huán)境安全工作的重點。

1.云計算環(huán)境與基礎(chǔ)模式

1.1 環(huán)境

云計算是計算模式的一種技術(shù)創(chuàng)新，具備了顯著的優(yōu)勢，但某些特殊行業(yè)的要求之下，企業(yè)對于數(shù)據(jù)的安全性有著非常高的要求，當(dāng)這些數(shù)據(jù)被破壞或丟失時，企業(yè)所面臨的后果也是非常嚴(yán)重的。因此，我們立足于云計算的系統(tǒng)屬性與設(shè)計規(guī)劃理念，可以將其環(huán)境體系結(jié)構(gòu)劃分為不同的層次，包括物理資源層次、資源層次、管理層次與服務(wù)體系層次。

物理資源層次包括計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施在內(nèi)，作為底層的基礎(chǔ)設(shè)施，可以為用戶提供其需要的服務(wù)與計算功能，用戶可以直接通過物理資源層來將多種類型的資源進行整合，通過資源層次來獲取基本服務(wù)內(nèi)容。管理層次則負責(zé)任務(wù)的調(diào)度與管理，為應(yīng)用提供合理的資源化服務(wù)，通過標(biāo)準(zhǔn)化操作實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一配置。服務(wù)體系層次則可以將所有服務(wù)進行整理，并實現(xiàn)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。

1.2 基礎(chǔ)模式

基礎(chǔ)模式可以如圖1所示。

可以看到，最下成的基礎(chǔ)設(shè)施與服務(wù)（IaaS）層將所有設(shè)備以服務(wù)的形式提供給廣大用戶，并未用戶提供良好的數(shù)據(jù)儲存和靈活的計算能力，用戶可以直接通過申請或釋放的方式來獲取服務(wù)，根據(jù)自身的任務(wù)需求來選擇服務(wù)內(nèi)容。平臺作為服務(wù)實際上就是將云計算平臺看作是一項服務(wù)內(nèi)容，滿足用戶對于開發(fā)環(huán)境的需求。該部分的主要功能在于將資源進行整理，結(jié)合用戶的業(yè)務(wù)需求計算出具體的資源需求，以便于隨時監(jiān)控資源的使用狀況。在使用服務(wù)的環(huán)節(jié)當(dāng)中，用戶只需要通過平臺就可以實現(xiàn)開發(fā)與應(yīng)用的全過程，對于基礎(chǔ)設(shè)施的管理和控制工作也僅僅只是簡單的一部分。SaaS即以軟件作為服務(wù)，用戶通過互聯(lián)網(wǎng)渠道在云平臺上訂購相應(yīng)的服務(wù)，也可以讓所有的使用軟件具備部分的服務(wù)功能。從這一角度來看，軟件的正常運行與管理維護均可以通過云服務(wù)來實現(xiàn)，服務(wù)模式下用戶只需要支付一部分費用即可，大幅提升了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的效益程度[1]。例如一些大型集團企業(yè)開始初步應(yīng)用私有云，將IT資源整合，集中提供企業(yè)的各類服務(wù)，對員工應(yīng)用資源集中配置、管理、計算資源共享。

2.云計算環(huán)境下分布存儲系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 云儲存

云儲存即對大規(guī)模數(shù)據(jù)進行的儲存和管理，并通過系統(tǒng)來對云計算進行技術(shù)延伸，結(jié)合分布式文件系統(tǒng)等技術(shù)條件，讓存儲設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)整合，用戶可以以此為基礎(chǔ)獲取其需要的數(shù)據(jù)信息。在大數(shù)據(jù)時代之下，公眾用戶的數(shù)據(jù)需求量呈現(xiàn)出爆炸式增長的局面，分布存儲系統(tǒng)架構(gòu)不僅要在容量上得到提升，同時還應(yīng)該明確系統(tǒng)性能的要求。另一方面，日益擴大的用戶群體對性能的挑戰(zhàn)也體現(xiàn)在用戶反映層面之上。例如從私有云的角度分析，用戶的不同需求可以被看作是不同的數(shù)據(jù)存儲方案，以此減少安全風(fēng)險。我國的企業(yè)在數(shù)據(jù)存儲方面所耗的成本較高，且成本數(shù)據(jù)量也會隨著未來社會的發(fā)展不斷增加。云存儲服務(wù)也為企業(yè)帶來的新的發(fā)展方向，可以直接將需要存儲的數(shù)據(jù)進行傳輸，以云存儲服務(wù)來解決傳統(tǒng)管理過程中的技術(shù)難題。即便企業(yè)用戶的數(shù)量有明顯增加，企業(yè)可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求對存儲空間進行管理調(diào)整。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)架構(gòu)可以根據(jù)對數(shù)據(jù)需求和管理模式的差異進行劃分，具體來看可以從以下幾個方面入手。

2.2.1 數(shù)據(jù)存儲層

這一部分位于云存儲的最底層，存儲設(shè)備可以在不同的區(qū)域內(nèi)分布，通過互聯(lián)網(wǎng)進行連接，從而滿足不同用戶的不同需求。

2.2.2 管理層

管理層是當(dāng)前云存儲的核心部分，其技術(shù)要求也相對較高。對于分布式的文件系統(tǒng)來說，通過管理層就能夠?qū)崿F(xiàn)多個設(shè)備時間的協(xié)調(diào)配合，以便于為用戶提供良好的數(shù)據(jù)服務(wù)能力。

2.2.3 接口層

接口層按照業(yè)務(wù)類型的不同可以開發(fā)不同的用戶服務(wù)功能，其靈活性的特征非常顯著，滿足多種業(yè)務(wù)需求。

2.2.4 用戶層

用戶層即授權(quán)用戶通過接口層輸入登錄信息后的界面，云存儲系統(tǒng)所提供的服務(wù)也體現(xiàn)在用戶層之上?？紤]到不同層次用戶在需求與服務(wù)類型方面的差異，云存儲供應(yīng)商所提供的訪問類型也會存在著一定的差異。

3.結(jié)語

云服務(wù)的便利性與安全問題同時存在，當(dāng)代社會的用戶數(shù)據(jù)安全問題也應(yīng)該成為未來技術(shù)領(lǐng)域研究的重點問題。本研究針對云計算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)進行了探究，并提出了敏感度模型的相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合算法的支持提出密鑰與加密算法的優(yōu)化方案，并進行了合理性分析。在后續(xù)的研究當(dāng)中，還應(yīng)該結(jié)合云計算在資源、存儲方面的技術(shù)優(yōu)勢，著力保障使用效率，并對算法進行進一步研究，尋求更加合理的加密方案。

參考文獻：

[1]張興旺， 李晨暉， 秦曉珠. 云計算環(huán)境下大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的研究與初步實現(xiàn)[J]. 數(shù)據(jù)分析與知識發(fā)現(xiàn)， 2011， 27（4）：17-23.

[2]廉文武， 傅凌玲， 黃潮. 云計算環(huán)境下數(shù)據(jù)弱關(guān)聯(lián)挖掘模型的仿真[J]. 計算機仿真， 2015， 32（4）：359-362.

[3]戴炳榮， 宋俊典， 錢俊玲. 云計算環(huán)境下海量分布式數(shù)據(jù)處理協(xié)同機制的研究[J]. 計算機應(yīng)用與軟件， 2013， 30（1）：107-110.

作者簡介：

胡亮亮（1992- ），性別，男，職稱，助教 碩士，從事網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)挖掘、隱私保護研究。