基于云计算作战数据存储系统探究

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1、基于云计算作战数据存储系统探究　　摘要：为了解决部队战斗时产生的海量数据的存储问题，做了一种基于云计算的作战数据存储系统的实验。通过实际的应用，该方案可以很好地克服现行的存储方式存在的不足，有效提高部队战斗效率。关键词：云计算；海量数据；HDFS；存储中图分类号：TN971?34；TP393文献标识码：A文章编号：1004?373X（2013）19?0012?030引言自从2007年10月份云计算诞生至今，这一技术在短短的几年时间里对整个IT行业产生了巨大的影响。学术界、产业界和政府以及军队都对云计算产生了浓厚的兴趣；全球范围内讨论云计算技术的学术活动如火如荼；谷歌、亚马逊

2、、IBM、微软等IT巨头大力推动云计算技术的宣传和产品的普及；各国政府和组织纷纷斥巨资打造大规模的数据中心与计算中心。云计算技术目前已经得到了业界的高度认同，逐渐走向成熟[1]。随着云计算的推广和流行，如何快速安全地保存和传输生于云端的大量数据，成了各大企业和组织研究的重点。云计算独有的无限扩展、随时获取的资源管理方式若运用于部队作战领域，必然会对部队作战平台建设带来深刻的影响与变革[2?3]。10本文建立了一种基于云计算的作战数据存储系统模型，并发挥云计算可用性、高性能、可扩展的特点，设计并实现一套基于云计算的高效、安全及面向部队作战实际的数据存储解决方案。配合部队三级网

3、的调用，为部队在反恐、处突等作战任务中产生的侦察图像、作战会议视频、军事地图等海量数据提供高效的存储和传输，降低作战成本，提高军事效能。1云计算的定义及特征10云计算被认为是“继个人电脑、互联网之后电子信息领域又一重大变革”，云计算作为网络技术中的一个流行用语，已经被很多人所熟悉。云计算其本质是一种计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。云计算可以说是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物[4]。云计算通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程

4、序，再交由多部服务器所组成的系统经搜寻、计算、分析之后将处理结果返回给用户。通过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大性能的网络服务。云计算的程序和数据不再运行和存放在个人台式计算机上，可以托管到“云”中，利用个人电脑或便携设备，经由网络连接到“云”中，能够让你在任何地方访问你所有的应用程序和信息服务，不再受到桌面的限制。云计算的特征如下：（1）在技术体制方面，云计算不是全新的技术，而是现有技术的综合利用。“云”可以认为是以虚拟化、面向服务的计算和网格计算等成熟技术为基础，以大规模资源共享为目标，采用共享资源池的模

5、式进行构建的大型服务器集群。（2）在经济性方面，云计算强调系统构建的低成本。基于云计算技术，通常采用数量较多的高性能PC机或小型服务器等较为便宜的硬件构建分布式服务器集群，提供可用性、可伸缩性都很强的计算服务。（3）在应用程序特征方面，云计算强调基于网络的应用。云计算的典型应用模式是客户端根据自身需要，通过浏览器等标准程序访问发布在网络上、以服务形式提供的计算能力、软件、存储服务、中间件平台等[5]。2HDFS架构10部队作战时所依托的三级网每时每刻都在产生音频、视频、文本、图像等数据。经过长时间积累，这些数据总量非常庞大，存储这些数据需要投入巨大的软硬件资源。如果能够利用

6、已有空闲磁盘组成集群来存储这些数据，则可以不再需要大规模采集服务器存储数据或购买容量庞大的磁盘，减少了硬件成本[6]。解决这一问题的方案就是使用分布式存储。HadoopDistributedFileSystem，简称HDFS，是一个分布式文件系统。HDFS有着高容错性的特点，并且设计用来部署在低廉的硬件上。而且它提供高吞吐量来访问应用程序的数据，适合那些有着超大数据集的应用程序。HDFS放宽了POSIX的要求，这样可以实现以流的形式访问文件系统中的数据。HDFS在整个Hadoop体系结构中处于最基础的地位。从内部实现来看，其目录结构和文件内容都没有存储在本地磁盘中，而是通过

7、网络传输到远端系统上。总体来说，HDFS分为3个部分，即客户端、主控节点（Namenode）和数据节点（Datanode）。Namenode是分布式文件系统的管理者，主要负责文件系统的命名空间、集群的配置信息和数据块的复制信息等，并将文件系统的元数据存储在内存中；Datanode是文件实际存储的位置，它将数据块（Block）信息存储在本地文件系统中，并且通过周期性的心跳报文将所有数据块信息发送给Namenode[7?8]。HDFS体系结构如图1所示。HDFS系统具有如下特点：（1）非常适合海量数据的存储和处理。（2