云背景下存储资源整合研究

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1、云背景下存储资源整合研究摘要：研究了存储资源的整合与管理。首先对虚拟存储、分布式文件系统和负载均衡等相关技术进行了研究，并在此基础上提出了一种存储资源整合的模型以及相关技术方案。关键词：云存储；分布式文件系统；负载均衡中图分类号:F49文献标识码:A文章编号:16723198(2014)070172011引言科技改变生活，目前人们对数据存储的需求已经渐渐脱离移动磁盘，而更多的需求是面向云存储的，比如文章、相册、视频等均已晒到网上。随着这种习惯的改变和用户对云储存需求的增加，用户访问频率和数据上传、下载的吞吐量也随之飞速提升，这些

2、变化对云环境屮的数据传输能力、存储能力和计算能力等方面都是严峻的考验，至少目前来看单一的服务器设备是难以为继的。如果不计成本的进行硬件升级的话短时的效果通常是很好的，但当面临下一次升级时呢？这种硬件成本的投入是无止境的，从另外一方面讲没有哪种设备能够无止境的满足业务量不断飞升的需求。本文结合作者工作单位的相关资源环境讨论•种将新旧资源进行整合，并采用云技术进行管理的研究思路。2相关技术研究2.1虚拟存储在以往的工作中碰到过这样的事情，冗余磁盘阵列扩容，RAID卡不支持怎么办？备份数据重建RAID,再回拷。那是个很漫长的过程。数据

3、迁移造成了很长的服务器停机时间。现如今的网络存储环境中依然存在这样的情况，这是一个很典型的新老设备并存的案例，正如引言屮说的那样，一味的更换新设备不是长久之计。或许可以换一种思路，看一下高校的校园网或者企业网，在这些环境中真的缺乏存储介质么？是否一定要购买新的设备呢？答案是否定的，因为现成的存储介质就摆在那等着我们使用，这就是存储介质利用率的问题。为此是否可以将常用的面向应用转向面向存储呢？将服务器和存储器的强耦合关系打破，把目光从一台服务器拓展到全网会怎样。没错，这就是虚拟存储。通过这一技术在服务器和物理存储介质Z间增加一个虚

4、拟层，将物理存储介质包裹起来，并对服务器提供数据贮存服务。从而使服务器摆脱磁盘多少的限制，充分利用现有存储体，使得前述中提到的闲置存储空间得到充分的利用，低碳环保。然而虚拟存储的目的并不仅仅是低碳环保而已，其更重要的作用是为了增加易扩展性和易管理性。目前较为常见的基于云的存储结构如图1所示。图1云存储环境2.2分布式文件系统分布式意味着其存储介质在空间上是离散的，而文件则是应用与数据之间的接口。分布式文件系统主要任务是管理与屏蔽存储介质，从而形成抽象的存储空间，其冇着多机、多用户的特性。例如谷歌文件系统(googlefilesy

5、stem)和快速分布式文件系统(fastdistributedfilesystem),均是针对海量存储提出的分布式解决方案。2.3负载均衡(loadbalance)负载均衡是解决新旧存储设备整合的要素之一。在整合的虚拟存储空间中，涉及到不同种类的物理实体，它们之间有着不同的运算、处理、分发、吞吐能力等。将面向虚拟存储体的读写操作按照相应的工作量级分配到不同的物理实体屮，是均衡负载要考虑的宏观问题。其具体实现途径要看具体的情况而定。在规模较小的环境中通过在各台服务器上安装软件来实现均衡负载，其应用简单成本也很低；针对所辖的服务器群

6、将流量均衡分配给各个服务器从而实现均衡的效果；在广域网中服务器在地理位置上高度离散，则可通过IP定位将访问转向临近负载，而实现均衡；在不更改链路层而又带宽固定的环境屮，则可将多个物理层看作一个逻辑层，从而使流量在聚合链路中得以均衡等等。具体实现无外乎软件和硬件两种，在用户看来负载均衡设备只是一台服务器，事实上可以通过2块网卡分别连内外网将“均衡器”集成在PC中，负载均衡的主要职责还包括不间断的提供服务，比如把向当机的服务器提交的请求分配给影子服务器等。3存储资源整合3.1存储资源整合模型前述提出了整合存储资源的思路和相关技术。那

7、么离散、分立甚至不确定的存储介质要如何统一管理呢。为此首先分析一下在云存储环境下读写操作的主体客体，主体是用户提交了访问请求，而客体则是提供数据及相关服务的存储介质或服务器。也就是说这是发生在有访问需求的用户和存储体之间的事情，需要做的恐怕只是将访问目标快速准确的找到并提交给用户即可，而这项工作则需要访问的主客体Z外的笫三方来承担。这三者交换过程是，首先由客户端提出访问请求给第三方，再由第三方给出具体的存储地址，并将该地址发送给客户端，客户端收到地址后依据该地址进行实际访问。可见这里的第三方起到了资源定位与管理的作用。如果将这三

8、者分别命名为客户端、定位器和存储器集群那么他们的访问流程如图2所示。图2存储资源整合模型3.2定位器的构成从图2的模型中可以看出，定位器在系统中处于中央节点位置。其职责除了地址索引之外还要完成第2节中提到的负载均衡任务，为此要设置独立的服务器来完成这些任务。在实