云計(jì)算的技術(shù)
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云計(jì)算的技術(shù)范文第1篇
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)美國國家標(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⒄廡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。當(dāng)前各大云存儲(chǔ)運(yùn)營商正在積極開發(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。
參考文獻(xiàn)
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云計(jì)算的技術(shù)范文第2篇
[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)；云計(jì)算；技術(shù)；應(yīng)用；實(shí)踐
中圖分類號(hào)：P315.69 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）30-0252-01
隨著信息技術(shù)快速發(fā)展，大量移動(dòng)設(shè)備涌入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)中，增加了信息系統(tǒng)負(fù)載的壓力，而各項(xiàng)資源負(fù)載壓力與有限性，使得與有關(guān)信息資料與設(shè)備成本間的矛盾加劇，急需新解決方案，在這種情況下，云計(jì)算技術(shù)進(jìn)入人們的視野，并成為計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的新方向之一，云計(jì)算作為信息技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)的一種，經(jīng)過云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐，對(duì)人們的生活與工作方式將會(huì)產(chǎn)生巨大影響，強(qiáng)化云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用研究是大勢所趨。
1 云計(jì)算概述
云計(jì)算最早來自網(wǎng)絡(luò)就是電腦的思想，后來，亞馬遜提供了彈性的計(jì)算云服務(wù)，而云計(jì)算一詞最早是由谷歌公司所提出的，并在谷歌推動(dòng)下，云計(jì)算成為世界各大高校的研發(fā)項(xiàng)目，在2008年，IBM公司在我國無錫首先成立了全球的云計(jì)算中心，目前，云計(jì)算已得到全世界各國認(rèn)識(shí)與重視。云計(jì)算是種優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式，其云所指的是因特網(wǎng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的比喻形式，是個(gè)抽象虛擬的網(wǎng)絡(luò)資源。廣義云計(jì)算所指的是根據(jù)需求與易擴(kuò)展等形式，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)對(duì)服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行獲取的統(tǒng)稱。而狹義云計(jì)算所指的是用戶終端運(yùn)用遠(yuǎn)程連接，對(duì)數(shù)據(jù)庫、計(jì)算與存儲(chǔ)等計(jì)算資源進(jìn)行獲取的應(yīng)用模式。云計(jì)算包括數(shù)據(jù)中心所提供服務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)中的軟硬件設(shè)施，通過互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，目前全部數(shù)據(jù)與應(yīng)用軟件均能按照相應(yīng)形式進(jìn)行云中存儲(chǔ)。
2 云計(jì)算技術(shù)
2.1 支持架構(gòu)與部署的自動(dòng)化
目前的云計(jì)算多采取半臺(tái)體系的結(jié)構(gòu)給予支持，具有支持系統(tǒng)自治與架構(gòu)敏捷的特點(diǎn)，其中，支持系統(tǒng)自治是指支持體系需要把自動(dòng)化有關(guān)技術(shù)鑲嵌到其中，降低管理任務(wù)與人工部署的影響，用戶各應(yīng)用要求可被云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行自身智能的處理；而其架構(gòu)敏捷，可對(duì)需求變化或者實(shí)際需求進(jìn)行迅速響應(yīng)，增強(qiáng)效率。云計(jì)算經(jīng)過自動(dòng)安裝及部署，可實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的自動(dòng)化應(yīng)用，并讓計(jì)算資源由原始狀態(tài)向可用狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過資源池資源的劃分，能為用戶提供各類應(yīng)用服務(wù)，并以部署與安裝過程的完成來體現(xiàn)，在系統(tǒng)資源當(dāng)中，允許采取多步驟部署，對(duì)有關(guān)腳本進(jìn)行部署，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件部署配置與不同的設(shè)備管理工具配置，防止大量人機(jī)的交互，讓部署不再單純依靠人工操作，而是采取工作流的方法進(jìn)行全過程的部署，以提高云計(jì)算的工作效率。
2.2 虛擬機(jī)與安全管理
虛擬機(jī)作為云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)，虛擬機(jī)是虛擬數(shù)據(jù)中心的操作系統(tǒng)，能把離散硬件資源進(jìn)行統(tǒng)一，實(shí)施共享平臺(tái)的創(chuàng)建，虛擬機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為：可整合服務(wù)器，降低計(jì)算機(jī)技術(shù)的成本；通過暗哨計(jì)劃內(nèi)外停機(jī)，能對(duì)業(yè)務(wù)連續(xù)性進(jìn)行改進(jìn)；對(duì)運(yùn)行很少或不應(yīng)用服務(wù)器能動(dòng)態(tài)關(guān)閉。云計(jì)算通過計(jì)算機(jī)資源整合，運(yùn)用云計(jì)算設(shè)備當(dāng)中的任一計(jì)算機(jī)，對(duì)任何隱私的信息均能找到。這使得云計(jì)算的安全問題成為亟需解決問題，Siani等人，對(duì)云計(jì)算的服務(wù)設(shè)計(jì)提出了一些用戶隱私保護(hù)設(shè)計(jì)原則，如加入與退出機(jī)制，反饋機(jī)制，個(gè)人信息少發(fā)送到云中，數(shù)據(jù)應(yīng)用目的限制與明確，禁止未授權(quán)復(fù)制、訪問與應(yīng)用等。
2.3 資源監(jiān)控
資源監(jiān)控也是云計(jì)算技術(shù)當(dāng)中的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并向其他的子系統(tǒng)進(jìn)行性能信息的提供，以完成系統(tǒng)資源分配。給云的資源動(dòng)態(tài)部署可提供重要的依據(jù)，以監(jiān)控資源的應(yīng)用及負(fù)載狀況，運(yùn)用云計(jì)算能對(duì)資源可用性與性能進(jìn)行跟蹤，以提供信息問題的解決與資源均衡，對(duì)資源池全部資源的監(jiān)控與管理，可經(jīng)過監(jiān)視服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過各種資源服務(wù)器的配置監(jiān)視，可部署程序，并定期將應(yīng)用有關(guān)信息的數(shù)據(jù)資源上傳給數(shù)據(jù)庫。
3 云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐
3.1 云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用形式
在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展下，云計(jì)算應(yīng)用形式主要包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、軟件、互聯(lián)網(wǎng)整合、商業(yè)服務(wù)平臺(tái)與管理服務(wù)的提供商，其中，軟件就是服務(wù)，在人力資源管理類的程序當(dāng)中，常見的一種云計(jì)算應(yīng)用形式，通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，可將程序信息向用戶傳輸，有效節(jié)省了資源成本；商業(yè)服務(wù)平臺(tái)為軟件與管理服務(wù)混合的系統(tǒng)應(yīng)用，能為用戶與提供商間提供互動(dòng)平臺(tái)，實(shí)施具有針對(duì)性的服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或軟件關(guān)系較為密切，經(jīng)過API能促進(jìn)開發(fā)者實(shí)施更多計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的研發(fā)；互聯(lián)網(wǎng)整合是將網(wǎng)絡(luò)供給類的服務(wù)公司資源優(yōu)化整合，為用戶提供更恰當(dāng)快捷服務(wù)的供應(yīng)商；管理服務(wù)的提供商，與其它的云計(jì)算應(yīng)用形式相比，這種應(yīng)用形式最為長遠(yuǎn)，所面向的是信息技術(shù)行業(yè)服務(wù)的對(duì)象，像病毒處理等。
3.2 云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐狀況
云計(jì)算技術(shù)起步時(shí)間不長，其實(shí)力還較為微弱，但隨著云計(jì)算技術(shù)廣泛研究與應(yīng)用，在實(shí)踐領(lǐng)域以獲得較大進(jìn)展，對(duì)人們的生活工作方式正產(chǎn)生影響。有些運(yùn)營商把云計(jì)算中的虛擬技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心，通過數(shù)據(jù)中心的虛擬化后，運(yùn)營商的總體投資能夠得到降低，服務(wù)器整合，對(duì)服務(wù)器數(shù)量增長進(jìn)行了遏制，降低了IT設(shè)備采購量，大幅度降低了有關(guān)IT設(shè)施采購量，設(shè)施數(shù)量降低，減少了隱性成本消耗，還避免了環(huán)境污染，響應(yīng)了目前節(jié)能減排理念。經(jīng)過虛擬技術(shù)，能構(gòu)建虛擬化的集群，其高可靠功能，可讓應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)得到連續(xù)性保障，增強(qiáng)了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3.3 云計(jì)算應(yīng)用實(shí)踐前景
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，信息科技進(jìn)步，云計(jì)算技術(shù)發(fā)展起來，并在研發(fā)應(yīng)用中獲得了很大進(jìn)步，逐漸成為國際關(guān)注及競爭重點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，未來將向虛擬化與云計(jì)算進(jìn)行發(fā)展，其發(fā)展前景主要表現(xiàn)下列方面，其一，公共云與私有云間的界限不再明顯，很多企業(yè)將采用公共云與私有云兩種技術(shù)結(jié)合的方式，如因特網(wǎng)一樣，成為任何機(jī)構(gòu)與組織內(nèi)外交流方式，有些信息資源成為兩種云技術(shù)的融合產(chǎn)物，很多廠商會(huì)交付新管理工具、基礎(chǔ)架構(gòu)與安全工具，并用云計(jì)算計(jì)算看IT發(fā)展；其二，軟件服務(wù)產(chǎn)品會(huì)得到更為廣泛應(yīng)用，要有效控制用戶訪問，就需要采用更好解決方案，盡管次產(chǎn)可給企業(yè)發(fā)展提供諸多幫助軟件應(yīng)用業(yè)務(wù)會(huì)由工具式應(yīng)用像免費(fèi)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)變，并進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)樵诰€企業(yè)軟件全面的應(yīng)用，以提供更為綜合的應(yīng)用，充分發(fā)揮其價(jià)值；其三，隨著全球聯(lián)系的日益緊密性，云計(jì)算應(yīng)用實(shí)踐，為世界廣大用戶提供更為全面信息技術(shù)，并讓信息技術(shù)設(shè)備成為公共設(shè)施應(yīng)用，在云計(jì)算技術(shù)下，用戶運(yùn)用云計(jì)算，能夠用較小成本獲取較大計(jì)算力，在這種變化下，會(huì)激發(fā)新理念與新創(chuàng)新在社會(huì)生活當(dāng)中的應(yīng)用，并促進(jìn)新技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)生蝴蝶效應(yīng)，促進(jìn)信息化社會(huì)發(fā)展。
4 結(jié)束語
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)不下，云計(jì)算技術(shù)得以發(fā)展，并在應(yīng)用實(shí)踐當(dāng)中，獲得了很大進(jìn)展，成為全球關(guān)注競爭的關(guān)鍵技術(shù)之一，隨著信息化社會(huì)的到來，市場需求增大，云計(jì)算技術(shù)將會(huì)成為技術(shù)的新改革力量，對(duì)人們的生產(chǎn)生活會(huì)帶來巨大影響，云計(jì)算尚處在起步階段，我國有關(guān)云計(jì)算的普及有限，很多用戶在云計(jì)算接受與認(rèn)知程度較低，要改變計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)應(yīng)用方法，還需要國家進(jìn)行大力融合推進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源的優(yōu)化整合，為我國生產(chǎn)生活帶來益處。
參考文獻(xiàn)
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云計(jì)算的技術(shù)范文第3篇
【關(guān)鍵詞】云計(jì)算 虛擬化 存儲(chǔ)技術(shù) 研究
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，云計(jì)算已經(jīng)把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的軟件技術(shù)和硬件以及相關(guān)的服務(wù)進(jìn)行了整合，從而形成了一個(gè)非常大的資源庫，同時(shí)在這個(gè)資源庫中，通過新的計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)于用戶的相關(guān)服務(wù)。云計(jì)算是一種新的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算模式，所以，在進(jìn)行云計(jì)算的時(shí)候，云服務(wù)是計(jì)算機(jī)軟件能夠有效運(yùn)行的基本平臺(tái)，也具備非常重要的意義。而且在云計(jì)算當(dāng)中，我們還能夠運(yùn)用虛擬化的技術(shù)手段來不斷實(shí)現(xiàn)資源的虛擬化計(jì)算。云計(jì)算存儲(chǔ)技術(shù)，作為現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展中的重要研究方向，它的開發(fā)研究不僅具有很大的應(yīng)用研究價(jià)值，而且還具有很大的商業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
1 云計(jì)算概念及技術(shù)組成分析
1.1 云計(jì)算的概念簡述
當(dāng)前，現(xiàn)代信息技術(shù)在不斷發(fā)展，云計(jì)算逐漸應(yīng)用到現(xiàn)代信息技術(shù)領(lǐng)域中，以狹義角度分析，云計(jì)算作為一種動(dòng)態(tài)的、可以擴(kuò)展的計(jì)算的方式，其主要通過互聯(lián)網(wǎng)來提供一種虛擬資源而進(jìn)行的；以廣義角度分析，基于互聯(lián)網(wǎng)的中心作用，云計(jì)算屬于一種應(yīng)用服務(wù)的，而服務(wù)用戶，沒必要關(guān)注云計(jì)算內(nèi)部細(xì)節(jié)，也沒必要掌握云內(nèi)部的專業(yè)知識(shí)，其屬于一種計(jì)算用戶應(yīng)用服務(wù)，往往由云內(nèi)部直接控制基礎(chǔ)設(shè)置。從廣義角度分析，云計(jì)算的應(yīng)用與服務(wù)的類型有很多種，即基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、軟件服務(wù)、平臺(tái)服務(wù)等，這些服務(wù)基于互聯(lián)網(wǎng)，結(jié)合用戶的需求來定制的。
1.2 云計(jì)算的組成與核心技術(shù)介紹
對(duì)于信息技術(shù)領(lǐng)域，其中有一種是云計(jì)算系統(tǒng)，其以層次化為主，形成的一種架構(gòu)形式，其層次有六個(gè)，即基礎(chǔ)設(shè)施層、存儲(chǔ)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層、服務(wù)層、客戶端層等。在云計(jì)算系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施部分，即基礎(chǔ)設(shè)施層，其屬于一種虛擬化的平臺(tái)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)用戶的需求與服務(wù)。在具體服務(wù)應(yīng)用的過程中，基于服務(wù)器端的強(qiáng)大計(jì)算能力，對(duì)其進(jìn)行單位化，給用戶個(gè)人PC機(jī)提供計(jì)算服務(wù)，因其不能實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的計(jì)算與服務(wù)；其二，在云計(jì)算系統(tǒng)中，存儲(chǔ)層的任務(wù)是提供與支持、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)服務(wù)，與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫的服務(wù)類似，計(jì)算的基礎(chǔ)，即使用的存儲(chǔ)量，其作為一種云計(jì)算的服務(wù)結(jié)果，也是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)服務(wù)；其三，通過云計(jì)算的平臺(tái)層，服務(wù)與計(jì)算平臺(tái)與解決的方案；對(duì)于云計(jì)算的應(yīng)用層面，憑借云計(jì)算的軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)行服務(wù)；而云計(jì)算的服務(wù)層體現(xiàn)了云計(jì)算的本質(zhì)，在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、資源的基礎(chǔ)上，來提供好的服務(wù)；其四，在云計(jì)算結(jié)構(gòu)層中，有一個(gè)重要的組成部分，即云計(jì)算客戶端，主要任務(wù)是承擔(dān)與實(shí)施簡單消息以及相應(yīng)界面顯示的任務(wù)。
一般而言，云計(jì)算的核心存儲(chǔ)技術(shù)有很多，即虛擬化的存儲(chǔ)技術(shù)、高性能的存儲(chǔ)技術(shù)、分布式的計(jì)算存儲(chǔ)技術(shù)等。
2 云計(jì)算中的虛擬化分析
在一些企業(yè)的信息化平臺(tái)中，尤其是在系統(tǒng)的建設(shè)過程當(dāng)中，數(shù)據(jù)中心建設(shè)一直是我們啟用信息化平臺(tái)的核心，特別是伴隨著當(dāng)前的信息化技術(shù)在企業(yè)中的運(yùn)用得增加。在對(duì)于相關(guān)的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行高效的運(yùn)用后，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活地配置后，這已經(jīng)是企業(yè)進(jìn)行信息化建設(shè)的關(guān)鍵。基于這樣的背景下，虛擬化的概念和技術(shù)便出現(xiàn)了。在云計(jì)算中，運(yùn)用虛擬化技術(shù)，這不但能夠有效地簡化信息資源管理的復(fù)雜程度，而且也能有效地實(shí)現(xiàn)信息資源的不斷優(yōu)化及合理配置，這對(duì)于增強(qiáng)信息資源的運(yùn)用效率，有著非常大的功能。與此同時(shí)，在云計(jì)算服務(wù)體系中，倘若我們把虛擬化的技術(shù)當(dāng)做是云計(jì)算的一種服務(wù)方式，提供給用戶，這對(duì)于增強(qiáng)用戶的計(jì)算能力，有著很大的幫助。
一般來說，在云計(jì)算中，虛擬化就是通過一種抽象化的方式，將物理資源進(jìn)行轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M的資源，然而對(duì)于物理資源的抽象化方式，這同虛擬資源進(jìn)行轉(zhuǎn)化的實(shí)現(xiàn)手段以及相關(guān)的地理位置等方面是有著極大的聯(lián)系的。資源進(jìn)行虛擬化之后，完全能夠通過有限的硬件進(jìn)行重新的規(guī)劃和分配，這對(duì)于擴(kuò)大硬件容量有著很大的意義。在云計(jì)算中，虛擬化的應(yīng)用技術(shù)，主要是通過使用虛擬機(jī)的監(jiān)視器和相關(guān)的硬件通信設(shè)施進(jìn)行設(shè)置的，基于虛擬系統(tǒng)的架構(gòu)后，在物理資源和操作系統(tǒng)之間有效地實(shí)現(xiàn)操作轉(zhuǎn)化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬資源的控制和相關(guān)的管理。
3 基于云計(jì)算的虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)分析
基于云計(jì)算的虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，是在網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)以及產(chǎn)品不斷發(fā)展的背景下，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求與存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)空間之間的矛盾日益顯現(xiàn)的情況下，為了提高數(shù)據(jù)資源的使用與存儲(chǔ)效率，逐漸進(jìn)行研究實(shí)現(xiàn)的。云存儲(chǔ)是一種通過集群技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布式技術(shù)等技術(shù)手段，把互聯(lián)網(wǎng)中不同的數(shù)據(jù)資源存儲(chǔ)設(shè)備，利用軟件技術(shù)集合在一起進(jìn)行工作的運(yùn)行服務(wù)，其主要的目的是要讓用戶進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，訪問管理整個(gè)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)資源的存儲(chǔ)，對(duì)于空間的維護(hù)方面，同時(shí)還要考慮建設(shè)成本的問題等。云存儲(chǔ)過程中，應(yīng)用的技術(shù)主要包括最開始應(yīng)用的直連式存儲(chǔ)技術(shù)，以及隨著網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，先后出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)、區(qū)域網(wǎng)存儲(chǔ)和基于IP的存儲(chǔ)等各種不同存儲(chǔ)方式技術(shù)，在實(shí)際存儲(chǔ)應(yīng)用中，具有各自不同的特征優(yōu)勢。
4 結(jié)論
綜上所述，在進(jìn)行云計(jì)算的時(shí)候，對(duì)虛擬化的存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的研究是很有必要的，這不但能夠順應(yīng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，而且也能夠增強(qiáng)云計(jì)算服務(wù)的存儲(chǔ)力度，不斷促進(jìn)云存儲(chǔ)的研究開l，起到了很關(guān)鍵的作用。
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作者簡介
徐達(dá)飛（1983-），男，北京市人。大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為中材集團(tuán)財(cái)務(wù)有限公司高級(jí)業(yè)務(wù)經(jīng)理、中級(jí)工程師。研究方向?yàn)樾畔⒖萍?、信息安全?/p>
云計(jì)算的技術(shù)范文第4篇
關(guān)鍵詞：云計(jì)算；分布式處理；虛擬技術(shù)；并行處理
云計(jì)算技術(shù)在當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中已經(jīng)隨處可見，比如說為大家所熟知的搜索引擎，網(wǎng)絡(luò)電子郵箱等等，使用者若想獲取海量信息，只需在搜索框內(nèi)輸入簡要的指令即可，由此可知云計(jì)算其實(shí)離我們并不遠(yuǎn)。還有未來手機(jī)和GPS等移動(dòng)設(shè)備，都可以通過云計(jì)算技術(shù)，發(fā)展出更多的應(yīng)用服務(wù)，這一方面在iphone上已經(jīng)有所體現(xiàn)。再舉一個(gè)例子，目前，個(gè)人計(jì)算機(jī)在我們工作中的主要任務(wù)依然是文檔處理和資料儲(chǔ)存，然后若是機(jī)器的硬盤壞了，我們肯定會(huì)看著大量的資料丟失而束手無策。而自從有了云計(jì)算技術(shù)，那樣的時(shí)代已不會(huì)再來，因?yàn)椤霸啤睍?huì)代替我們來做存儲(chǔ)和計(jì)算的工作。那么什么是“云”呢？什么又是“云計(jì)算”呢？
云計(jì)算是一種新興的計(jì)算模型：用戶可以利用該模型在任何地方通過連接的設(shè)備訪問應(yīng)用程序，應(yīng)用程序位于可大規(guī)模伸縮的數(shù)據(jù)中心，計(jì)算資源可在其中動(dòng)態(tài)部署并進(jìn)行共享。簡言之，有了云計(jì)算，用戶不需要計(jì)算能力很強(qiáng)的客戶端，而是可以直接從“云”里（服務(wù)器端）獲得計(jì)算能力。利用高速互聯(lián)網(wǎng)的傳輸能力，將數(shù)據(jù)的處理過程從個(gè)人計(jì)算機(jī)或服務(wù)器轉(zhuǎn)移到互聯(lián)網(wǎng)集群中，集群中的計(jì)算機(jī)都是很普通的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器，由一個(gè)大型的數(shù)據(jù)處理中心管理著，數(shù)據(jù)中心按客戶的需要分配計(jì)算資源，達(dá)到與超級(jí)計(jì)算機(jī)同樣的效果。
1 計(jì)算產(chǎn)生條件、特點(diǎn)
就我理解，云計(jì)算其實(shí)就是通過數(shù)據(jù)中心來協(xié)同全球各地的各種數(shù)據(jù)運(yùn)算，隨時(shí)隨地的去滿足用戶應(yīng)用的各種要求，仔細(xì)考慮，其實(shí)這也正是互聯(lián)網(wǎng)建立的初衷，因此云計(jì)算也應(yīng)該是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。云計(jì)算的前身其實(shí)是20 世紀(jì)80 年代末的網(wǎng)格計(jì)算（利用并行計(jì)算解決大型問題）和20 世紀(jì)90 年代末的公用計(jì)算（將計(jì)算資源作為可計(jì)量的服務(wù)提供），互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，為這些老技術(shù)發(fā)展而成的云計(jì)算的出現(xiàn)創(chuàng)造了成熟的條件：第一，互聯(lián)網(wǎng)獲得空間發(fā)展，連接了全球各地，并且網(wǎng)絡(luò)帶寬極大提高，通過互聯(lián)網(wǎng)可以傳遞大容量數(shù)據(jù)，基于互聯(lián)網(wǎng)的軟件提供模式（saas）開始應(yīng)用；第二，分布/ 并行/ 虛擬化技術(shù)的發(fā)展，分布的計(jì)算機(jī)能夠通過硬件和軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源的“虛擬化”，并成為可對(duì)外提供的“服務(wù)”。
2 計(jì)算的內(nèi)容與現(xiàn)狀
云計(jì)算為我們所帶來的改變，是人類對(duì)計(jì)算機(jī)使用方式的改變。從傳統(tǒng)一個(gè)以桌面系統(tǒng)為中心的應(yīng)用模型向新的以網(wǎng)絡(luò)為中心的應(yīng)用模型轉(zhuǎn)變。在新的模型里，所有的服務(wù)和應(yīng)用都將以在線而不是單機(jī)的方式提供給用戶，而接收這些服務(wù)的終端將不再更多地受限于硬件，包括個(gè)人電腦，移動(dòng)終端都可以隨時(shí)通過互聯(lián)網(wǎng)享受到服務(wù)和應(yīng)用，所謂“云”就是成千上萬臺(tái)電腦和服務(wù)器互聯(lián)的電腦云。這種基于互聯(lián)網(wǎng)的超級(jí)計(jì)算模式可以讓我們從“云”端獲得的計(jì)算能力可以達(dá)到超級(jí)計(jì)算機(jī)的效果。當(dāng)前，就最簡單的云計(jì)算技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中已經(jīng)隨處可見，例如搜索引擎、網(wǎng)絡(luò)信箱，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，文件處理服務(wù)等都是“云計(jì)算”的具體應(yīng)用。云計(jì)算是未來技術(shù)發(fā)展的趨勢，可以說，誰先搶占云計(jì)算這塊蛋糕，誰就可以在未來互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中占有先機(jī)，全球IT 巨頭都不想錯(cuò)過云計(jì)算。最早推出云計(jì)算服務(wù)的是亞馬遜（Amazon）。早在2006 年，它就推出了彈性計(jì)算云（Elastic Computer Cloud ES2）服務(wù)，讓中小企業(yè)能夠按其需要購買亞馬遜數(shù)據(jù)中心的計(jì)算能力，以EC2 為基礎(chǔ)的云存儲(chǔ)S3（Simple Storage Service）不到一年時(shí)間里就已存儲(chǔ)了50 億個(gè)對(duì)象；2007 年，Sun 公司推出了移動(dòng)數(shù)據(jù)中心SunBlackbox ，它在云計(jì)算中發(fā)揮重大作用，Sun 還提供租賃主機(jī)服務(wù)，以幫助用戶實(shí)現(xiàn)云計(jì)算；同年10 月，Google 與IBM達(dá)成合作協(xié)議，共同出資為美國6 所大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生和研究人員提供硬件、軟件和服務(wù)支持，一個(gè)月后Yahoo 也與大學(xué)開展合作，推出相應(yīng)計(jì)劃；11 月，IBM宣布了“藍(lán)云”計(jì)劃，并安排200 名工程師參與這一計(jì)劃；同月，微軟宣布，將投資5 億美元再愛爾蘭首都都柏林建設(shè)其第一個(gè)歐洲數(shù)據(jù)中心，用來支持如MSN 門戶和Windows Live 以及Hotmail、照片共享、博客和在線存儲(chǔ)等一系列服務(wù)；2008 年4 月， google 開放google app engine平臺(tái)，該平臺(tái)允許第三方通過它運(yùn)行應(yīng)用程序并效能感受google 的帶寬、吞吐量、可靠性等性能資源；同年10 月，微軟推出WindowsAzure 操作系統(tǒng)，是微軟繼Windows 取代DOS之后，又一次顛覆性轉(zhuǎn)變———讓W(xué)indows 真正由PC 延伸到“云”上。
3 云計(jì)算發(fā)展的未來
云計(jì)算的好處如此誘人，但與此同時(shí)，也存在較大風(fēng)險(xiǎn)。a.使用云計(jì)算意味著數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)移到用戶主權(quán)掌控范圍外的機(jī)器上，也就是云計(jì)算服務(wù)提供商的手中，那么人們擔(dān)心這些數(shù)據(jù)的安全性也不無道理，如何保證用戶信息和隱私抑或是商業(yè)數(shù)據(jù)不被泄露或盜取這是用戶最關(guān)心的；b.由于云計(jì)算的特點(diǎn)，用戶也不知道自己存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)位于全球哪個(gè)服務(wù)器，而各個(gè)國家，地區(qū)對(duì)于信息保護(hù)的法律法規(guī)不盡相同，如何保證數(shù)據(jù)的隔離；c.當(dāng)今IT 界競爭激烈，服務(wù)商公司很有可能隨時(shí)被淘汰、吞并，如何保證用戶數(shù)據(jù)長期生存性。
云計(jì)算的技術(shù)范文第5篇
云計(jì)算 備份技術(shù) VMWare
1 引言
隨著信息化的發(fā)展，各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)成為大型企業(yè)日常生產(chǎn)不可或缺的一部分，這些系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也成為運(yùn)營商的核心資產(chǎn)。在軟硬件處理能力越來越強(qiáng)的現(xiàn)在，電信運(yùn)營商的IT系統(tǒng)呈現(xiàn)出集約化[1]、去IOE（IBM、Oracle、EMC）化[2]、云計(jì)算化的趨勢。
對(duì)于電信運(yùn)營商，大部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)是由各省級(jí)單位獨(dú)立建設(shè)，互不兼容。在市場競爭激烈、成本要求苛刻、精細(xì)化管理成為企業(yè)必需的情況下，三大運(yùn)營商不約而同地選擇了集約化發(fā)展的道路。業(yè)務(wù)的變化推動(dòng)IT系統(tǒng)的集約化，運(yùn)營商紛紛嘗試將分省建設(shè)、管理的系統(tǒng)集中到全國幾個(gè)大型中心。集約化后的IT中心帶來了數(shù)據(jù)的高度集中，對(duì)系統(tǒng)備份和恢復(fù)的速度要求更加苛刻。
與集約化同時(shí)進(jìn)行的是IT系統(tǒng)“去IOE”的進(jìn)程。去IOE即在服務(wù)器設(shè)備上，使用標(biāo)準(zhǔn)化程度高的X86服務(wù)器逐漸取代高可靠性、生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)IBM Power小型機(jī)乃至所有的小型機(jī)在核心系統(tǒng)的使用。去O即從小型業(yè)務(wù)系統(tǒng)開始，使用Scale out架構(gòu)的開源數(shù)據(jù)庫逐步消除Oracle數(shù)據(jù)庫在運(yùn)營商的壟斷地位；去E即在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域使用更為廉價(jià)的存儲(chǔ)方式代替昂貴的高端EMC存儲(chǔ)。去IOE在節(jié)省成本、降低對(duì)原廠依賴的同時(shí)，也帶來了對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可靠性的憂慮。
云計(jì)算化是使用虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)代替過去孤立的、煙囪式發(fā)展的傳統(tǒng)IT架構(gòu)。云計(jì)算是在由服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等硬件的基礎(chǔ)上增加了虛擬化層和云層。其中，虛擬化層屏蔽了硬件的差異性和復(fù)雜度，為云層提供標(biāo)準(zhǔn)化、可靈活擴(kuò)展和收縮、彈性的虛擬資源池；云層可以調(diào)配硬件資源池，為應(yīng)用系統(tǒng)提供虛擬硬件。云計(jì)算化在增加靈活性的同時(shí)，也更來了更多的可能的故障點(diǎn)。
集約化、去IOE化、云計(jì)算化的IT系統(tǒng)帶來成本節(jié)約、靈活度更高的同時(shí)，也為應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的可靠性帶來了更大的挑戰(zhàn)。為了保障IT系統(tǒng)安全，需要建立穩(wěn)定、高效的備份系統(tǒng)，將應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)備份多份后，在異機(jī)甚至異地存儲(chǔ)。備份系統(tǒng)可以保證在應(yīng)用系統(tǒng)出現(xiàn)問題的情況下能夠回退到正常狀態(tài)，是企業(yè)IT安全的最后一道防線，需要引起高度重視。
2 傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)下的備份技術(shù)
2.1 傳統(tǒng)備份對(duì)象
在傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)架構(gòu)下，備份的對(duì)象主要針對(duì)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和文件系統(tǒng)。
操作系統(tǒng)是應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其備份技術(shù)也是備份的難點(diǎn)。操作系統(tǒng)備份包括系統(tǒng)備份和系統(tǒng)恢復(fù)。系統(tǒng)備份由文件備份、系統(tǒng)數(shù)據(jù)一致性及系統(tǒng)環(huán)境等技術(shù)組成。操作系統(tǒng)備份時(shí)，系統(tǒng)文件、環(huán)境變量等參數(shù)會(huì)不斷發(fā)生變化，有可能發(fā)生相關(guān)文件備份時(shí)間不同而導(dǎo)致系統(tǒng)故障的問題[3]。為了保證一致性，需要對(duì)備份過程中的I/O（Input/Output，輸入/輸出）進(jìn)行備份，在系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)將備份過程的I/O操作重新寫入操作系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)狀態(tài)與備份結(jié)束時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)一致，降低了系統(tǒng)崩潰的風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)恢復(fù)在異機(jī)恢復(fù)方面有可能面臨著設(shè)備驅(qū)動(dòng)不一致，從而導(dǎo)致恢復(fù)后的系統(tǒng)無法正常使用的問題。
數(shù)據(jù)庫備份不僅需要備份數(shù)據(jù)庫中的用戶數(shù)據(jù)，還需要對(duì)重要的數(shù)據(jù)庫組件如數(shù)據(jù)文件和控制文件進(jìn)行備份[4]。數(shù)據(jù)庫的備份可以分為靜態(tài)備份和動(dòng)態(tài)備份。靜態(tài)備份是在系統(tǒng)沒有事務(wù)需要處理時(shí)進(jìn)行的備份作業(yè)，在備份期間不允許對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢、插入等活動(dòng)。靜態(tài)備份可以很好地保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性，但同時(shí)降低了數(shù)據(jù)庫的可用性。動(dòng)態(tài)備份可以在用戶事務(wù)發(fā)生的同時(shí)進(jìn)行，允許在備份期間對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存取、修改等操作，但這種方式無法保證副本數(shù)據(jù)的有效性，需要記錄下備份期間對(duì)數(shù)據(jù)庫的存取等活動(dòng)日志。數(shù)據(jù)庫恢復(fù)時(shí)，需要恢復(fù)副本和備份期間的日志才能恢復(fù)到正確的狀態(tài)。
文件系統(tǒng)備份可以通過文件系統(tǒng)定位文件所在的頁，然后備份所找到的文件。由于存儲(chǔ)在磁盤中的文件的頁并不一定是連續(xù)的，因此在恢復(fù)的過程中磁盤需要不斷定位，從而導(dǎo)致磁盤負(fù)擔(dān)較大[5]。在文件系統(tǒng)備份中，運(yùn)營商的話單文件體積小但數(shù)量非常多，其備份是一大技術(shù)難題。
2.2 常見備份方式
在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中，通常采用以下方式進(jìn)行備份：
（1）使用數(shù)據(jù)庫自帶備份工具備份。對(duì)于Linux下的Oracle數(shù)據(jù)庫，可以編寫Rman腳本備份數(shù)據(jù)，再通過Crontab配置定時(shí)復(fù)制命令，將數(shù)據(jù)庫備份文件復(fù)制到磁盤陣列[6]。對(duì)于MySQL，可以使用自帶的mysqldump工具，實(shí)現(xiàn)基于InnoDB的熱備份[7]。
（2）使用操作系統(tǒng)自帶工具。Linux操作系統(tǒng)中常使用dump和restore命令來實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)的全備、增量備份和差異備份等備份方式[8]，Windows Server下也自帶了Windows Server Backup的備份和恢復(fù)工具。
（3）基于存儲(chǔ)的硬件備份。存儲(chǔ)設(shè)備是使用硬件來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、備份與恢復(fù)，速度較快。通過存儲(chǔ)，還可以使用更高級(jí)的存儲(chǔ)技術(shù)，如快照、鏡像、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除等功能。同一廠商的存儲(chǔ)產(chǎn)品往往具有遠(yuǎn)程鏡像的功能，可以將本地備份數(shù)據(jù)通過同步或異步的方式自動(dòng)實(shí)現(xiàn)異地備份。然而不同存儲(chǔ)廠商間的硬件備份技術(shù)使用不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，互不兼容，從而導(dǎo)致不同品牌的存儲(chǔ)不能實(shí)現(xiàn)硬件的遠(yuǎn)程鏡像。運(yùn)營商的核心數(shù)據(jù)經(jīng)常需要保留三份以上的異地備份，就需要在三個(gè)地點(diǎn)都使用同一個(gè)廠商的存儲(chǔ)設(shè)備，這也成為基于存儲(chǔ)的硬件備份的一大阻礙。
（4）基于備份軟件。備份軟件集成了各種數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)的備份等功能，又具備了鏡像復(fù)制、快照、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)校驗(yàn)、SAN（Storage Area Network，存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）備份等高級(jí)存儲(chǔ)功能。備份軟件從軟件上屏蔽了硬件設(shè)備的差異，可以統(tǒng)一管理服務(wù)器硬盤、磁盤陣列、虛擬帶庫以及物理帶庫等存儲(chǔ)設(shè)備。同時(shí)，備份軟件也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同操作系統(tǒng)（Windows、Linux、Unix）、不同數(shù)據(jù)庫（Oracle、SQL Server、MySQL）的備份。通過備份軟件，系統(tǒng)管理員不需要對(duì)不同的操作系統(tǒng)、不同的數(shù)據(jù)庫、不同的存儲(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器各自編寫自動(dòng)備份腳本，可以在統(tǒng)一的界面上通過命令行或圖形化界面集中管理備份設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、備份策略。因此，備份軟件也是核心IT系統(tǒng)中常用的備份方式。
（5）備份一體機(jī)。隨著一體化設(shè)備的發(fā)展，備份軟件廠商紛紛推出集成了備份服務(wù)器、存儲(chǔ)、備份軟件的備份一體機(jī)設(shè)備。這種備份一體機(jī)可以在用戶快速部署，大大方便了異地?cái)?shù)據(jù)備份。
2.3 備份軟件
備份軟件架構(gòu)如圖1所示，主要由備份服務(wù)器、備份、存儲(chǔ)服務(wù)器、Web服務(wù)器組成。
備份服務(wù)器可以自動(dòng)進(jìn)行備份作業(yè)的調(diào)度，通過指揮備份和存儲(chǔ)服務(wù)器共同完成備份、恢復(fù)任務(wù)[9]。備份服務(wù)器維護(hù)著Catalog數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫里存儲(chǔ)備份恢復(fù)作業(yè)的信息及物理設(shè)備相關(guān)的信息。備份一般是安裝在需要備份的主機(jī)中，調(diào)用相關(guān)系統(tǒng)的接口。在備份作業(yè)發(fā)起時(shí)，數(shù)據(jù)由備份讀取并傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)。對(duì)于不同的備份對(duì)象，往往需要安裝對(duì)應(yīng)的模塊。例如，為了分別備份Oracle數(shù)據(jù)庫、SQL Server數(shù)據(jù)庫，就需要在對(duì)應(yīng)的主機(jī)中分別安裝支持Oracle數(shù)據(jù)庫模塊和SQL Server數(shù)據(jù)庫模塊的備份。對(duì)于不同的操作系統(tǒng)，也需要安裝相應(yīng)的備份。存儲(chǔ)服務(wù)器可以將關(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備，如磁盤陣列、虛擬帶庫、物理帶庫，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)中備份數(shù)據(jù)的讀取和寫入。Web服務(wù)器為管理員提供Web管理界面。目前主流的備份軟件不僅有商用的IBM TSM、CommVault、Symantec NetBackup、HP DP等產(chǎn)品，而且還有開源的備份軟件Amanda[10]、Bacula等產(chǎn)品。
3 云計(jì)算對(duì)傳統(tǒng)備份技術(shù)帶來的挑戰(zhàn)
云計(jì)算技術(shù)在IT基礎(chǔ)建設(shè)的引入，可減少硬件資源浪費(fèi)，提高系統(tǒng)部署的速度，但也為備份帶來了新的需求。
（1）虛擬機(jī)備份。在存儲(chǔ)中為虛擬機(jī)分配的空間，以虛擬機(jī)文件格式方式如.vmdk存儲(chǔ)，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)文件、用戶數(shù)據(jù)放置在這個(gè)vmdk文件中。如果按照傳統(tǒng)備份方式，要備份虛擬機(jī)中的系統(tǒng)和用戶數(shù)據(jù)，就需要在每臺(tái)虛擬機(jī)中安裝備份。這種方式在占用大量的存儲(chǔ)資源的同時(shí)，發(fā)起備份時(shí)也會(huì)占用大量的計(jì)算資源，從而影響虛擬機(jī)性能。
（2）空白數(shù)據(jù)的空間占用。在分配虛擬機(jī)時(shí)，精簡模式下的虛擬硬盤根據(jù)所需數(shù)據(jù)量的大小占用存儲(chǔ)空間。虛擬硬盤空間隨虛擬機(jī)數(shù)據(jù)量增加而變大后，在虛擬機(jī)中刪除的數(shù)據(jù)并不會(huì)減少虛擬硬盤的空間大小，這樣就造成大量空白數(shù)據(jù)占用了存儲(chǔ)空間。如果對(duì)虛擬機(jī)的備份只是簡單復(fù)制虛擬硬盤文件，就會(huì)出現(xiàn)備份中的有效數(shù)據(jù)少的問題。
（3）數(shù)據(jù)冗余程度高。在虛擬機(jī)中，往往安裝大量相同的操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序，這部分?jǐn)?shù)據(jù)高度相同，如果直接通過安裝在每臺(tái)虛擬機(jī)中的備份來備份數(shù)據(jù)，則會(huì)造成大量的冗余，浪費(fèi)存儲(chǔ)空間。
（4）備份顆粒度過大。通過虛擬化平臺(tái)自帶的虛擬化接口可以備份和恢復(fù)整臺(tái)虛擬機(jī)，但往往需要備份的數(shù)據(jù)只是虛擬機(jī)中的部分用戶數(shù)據(jù)，而不是完整的虛擬機(jī)。虛擬機(jī)級(jí)的顆粒度會(huì)拖慢備份恢復(fù)速度，消耗大量的存儲(chǔ)空間。此外，這種方式也無法感知應(yīng)用，難以保證數(shù)據(jù)的一致性。
基于上述情況，傳統(tǒng)的備份方式已經(jīng)不適應(yīng)云計(jì)算時(shí)代的數(shù)據(jù)備份，亟需針對(duì)云計(jì)算的數(shù)據(jù)備份技術(shù)。
4 云計(jì)算環(huán)境的備份技術(shù)
4.1 基于云計(jì)算的備份技術(shù)
在云計(jì)算環(huán)境下，調(diào)用VMWare在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面的接口，可以有效地解決虛擬機(jī)的備份難題。
（1）無備份。VMWare開放了VADP（vStorage
APIs for Data Protection，用于數(shù)據(jù)保護(hù)的虛擬存儲(chǔ)應(yīng)用程序編程接口）的數(shù)據(jù)保護(hù)存儲(chǔ)接口。備份軟件調(diào)用VADP，即可與集成在vCenter中的vStorage for Data Protection模塊通信，對(duì)每臺(tái)虛擬機(jī)都實(shí)現(xiàn)不需要第三方備份的備份，從而減少備份對(duì)虛擬機(jī)計(jì)算資源的消耗。
（2）數(shù)據(jù)塊修改跟蹤。VMWare提供的VMKernel
級(jí)技術(shù)CBT（Change Block Tracking，數(shù)據(jù)塊修改跟蹤）可以判斷在最后一次快照后是否有虛擬機(jī)數(shù)據(jù)塊被修改，并標(biāo)記被修改的數(shù)據(jù)。備份軟件調(diào)用VADP接口，即可備份被修改的增量數(shù)據(jù)，而不需要對(duì)虛擬機(jī)文件做完全備份。
（3）文件級(jí)備份恢復(fù)。VMWare FLR（File Level Recovery，文件級(jí)恢復(fù)）提供了瀏覽和裝載虛擬機(jī)備份數(shù)據(jù)的功能。通過備份軟件，調(diào)用VADP的FLR功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬機(jī)的文件級(jí)顆粒度管理，而不需要做虛擬機(jī)級(jí)別的備份。
（4）重復(fù)數(shù)據(jù)刪除。傳統(tǒng)的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除常使用固定數(shù)據(jù)塊或者固定長度數(shù)據(jù)段等技術(shù)進(jìn)行重刪，但這種方式存在著即使數(shù)據(jù)集發(fā)生了非常小的改動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)固定長度數(shù)據(jù)段的更改，從而不被識(shí)別為冗余數(shù)據(jù)。對(duì)于虛擬機(jī)的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)，常采用可變長度數(shù)據(jù)段。VMWare VDP（vSphere Data Protection，vSphere數(shù)據(jù)保護(hù)）技術(shù)能夠分析數(shù)據(jù)集的二進(jìn)制數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，確定數(shù)據(jù)段的邊界，且適用于不同類型和體積的文件，從而實(shí)現(xiàn)智能化的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除。
（5）vCenter集成。備份軟件以vCenter插件的形式集成到vCenter的管理界面中，方便vCenter管理員管理虛擬機(jī)的備份，而不需要到專門的備份軟件中處理。
（6）應(yīng)用感知。對(duì)于虛擬機(jī)中安裝的SQL Server、
Exchange、SharePoint、Active Direct等應(yīng)用系統(tǒng)，可以通過在這些應(yīng)用所在的虛擬機(jī)中安裝VDP客戶端，即可實(shí)現(xiàn)來賓級(jí)細(xì)粒度的管理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬機(jī)中的應(yīng)用感知。
4.2 重復(fù)數(shù)據(jù)刪除
對(duì)VMWare vSphere虛擬化環(huán)境，使用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)，對(duì)其中的30臺(tái)虛擬機(jī)總共1053GB容量的虛擬硬盤進(jìn)行全備份。在自動(dòng)識(shí)別并剔除空白空間后，需要備份的數(shù)據(jù)只剩下虛擬硬盤數(shù)據(jù)的76.5%。而在使用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除進(jìn)行消重后，實(shí)際寫入存儲(chǔ)空間的數(shù)據(jù)只有源數(shù)據(jù)的29.4%，因此實(shí)際重刪比為70.6%。重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)可大大減少虛擬機(jī)備份所需要消耗的存儲(chǔ)空間，具體如圖2所示。
初次全備份需要數(shù)小時(shí)的時(shí)間。在虛擬機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫操作，增加少量用戶數(shù)據(jù)，此時(shí)再做全備份，備份時(shí)間可縮短到數(shù)分鐘。這是由于調(diào)用了VMWare的CBT技術(shù)，使備份數(shù)據(jù)僅為修改的部分?jǐn)?shù)據(jù)，從而加快了備份速度，減少了網(wǎng)絡(luò)流量和備份數(shù)據(jù)量。
5 結(jié)束語
本文研究了傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)架構(gòu)下的備份技術(shù)，包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和文件系統(tǒng)等3種主要備份對(duì)象，總結(jié)了利用自帶工具、存儲(chǔ)硬件、備份軟件和備份一體機(jī)等常見備份方式，描述了備份軟件的架構(gòu)，并分析了傳統(tǒng)備份方式在云計(jì)算時(shí)代遇到的問題。在此基礎(chǔ)上，研究了云計(jì)算環(huán)境下的備份技術(shù)，并指出了無備份、數(shù)據(jù)塊修改跟蹤、文件級(jí)備份恢復(fù)、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、vCenter集成、應(yīng)用感知等關(guān)鍵技術(shù)。在實(shí)際虛擬化環(huán)境中，證明了重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和數(shù)據(jù)塊修改跟蹤等技術(shù)的有效性，為電信運(yùn)營商在云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)備份提供了參考。
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