異構(gòu)終端在云存儲(chǔ)下的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用

　　1　云存儲(chǔ)的發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)特點(diǎn)

　　1.1　云存儲(chǔ)概念

　　云計(jì)算意味著計(jì)算能力也可作為一種商品通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行流通，作為從云計(jì)算概念衍生和發(fā)展出來(lái)的一種新的技術(shù)或服務(wù)，云存儲(chǔ)也正在成為IT領(lǐng)域新的發(fā)展潮流，這就對(duì)存儲(chǔ)容量、存儲(chǔ)訪問(wèn)性能和存儲(chǔ)訪問(wèn)成本等技術(shù)指標(biāo)提出了更高的要求。云存儲(chǔ)是指集群應(yīng)用網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能將網(wǎng)絡(luò)中各類(lèi)存儲(chǔ)設(shè)備，通過(guò)應(yīng)用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作，對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能的一個(gè)系統(tǒng)。

　　1.2　云存儲(chǔ)發(fā)展現(xiàn)狀

　　據(jù)有關(guān)研究表明，近幾年全球信息總量將從161EB增加到988EB（1EB=1024PB），增加了6倍以上。目前市場(chǎng)新推出的磁盤(pán)陣列中，大都采用了硬盤(pán)容量達(dá)到1TB或2TB的1"SATAI/II硬盤(pán)，ADS系列12盤(pán)位ADS-FS1204/2磁盤(pán)陣列光纖磁盤(pán)陣列，在3U高的空間最大容量達(dá)到24TB，而存儲(chǔ)密度最高的磁盤(pán)陣列可以在4U空間內(nèi)提供高達(dá)42TB的存儲(chǔ)容量，并且速度更快、更安全穩(wěn)定，支持在線擴(kuò)容，這些高度創(chuàng)新的設(shè)計(jì)大大促進(jìn)了云存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展。

　　1.3　云存儲(chǔ)特點(diǎn)

　　云存儲(chǔ)對(duì)于設(shè)備本身是一種存儲(chǔ)技術(shù)，而對(duì)于使用者是一種服務(wù)模式。具體來(lái)說(shuō)，云存儲(chǔ)對(duì)使用者不能具體指一種設(shè)備，而是由許多個(gè)硬件設(shè)備構(gòu)成的單一或多個(gè)集合體；使用者使用云存儲(chǔ)，并不是使用某一個(gè)具體的存儲(chǔ)設(shè)備，而是使用整個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)帶來(lái)的一種便捷高效的數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)。基于“服務(wù)”理念的存儲(chǔ)就是客戶根據(jù)其實(shí)際的存儲(chǔ)需要，以市場(chǎng)化的模式使用存儲(chǔ)，如同日常生活中的水電暖氣一樣，用戶不必購(gòu)買(mǎi)實(shí)際的存儲(chǔ)設(shè)備，不必了解存儲(chǔ)硬件放在什么地方，就可以隨時(shí)隨地使用其購(gòu)買(mǎi)的存儲(chǔ)。這種類(lèi)似自然界的“云”的存儲(chǔ)系統(tǒng)具有許多接口，以方便用戶使用和管理，其核心是應(yīng)用軟件與存儲(chǔ)設(shè)備相結(jié)合，通過(guò)應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備向存儲(chǔ)服務(wù)的轉(zhuǎn)變，進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。從技術(shù)角度來(lái)看，云存儲(chǔ)是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的大一統(tǒng)式的存儲(chǔ)系統(tǒng)，由廣泛分布在不同地區(qū)的各種不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)成，由專門(mén)的存儲(chǔ)服務(wù)供應(yīng)商（SSP）管理，對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能。從服務(wù)模式的角度來(lái)看，云存儲(chǔ)是傳統(tǒng)的各自為政的硬件存儲(chǔ)向以服務(wù)存儲(chǔ)模式轉(zhuǎn)變的開(kāi)始，這種模式使得人們更加快速、低成本的使用存儲(chǔ)，而且實(shí)現(xiàn)了“按需存儲(chǔ)”，從而節(jié)約了資源，使得存儲(chǔ)更加符合經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的要求。

　　2　異構(gòu)終端在云端的設(shè)備架構(gòu)要求

　　云計(jì)算機(jī)目前以共有、私有兩種模式在發(fā)展，而無(wú)論是共有還是私有，對(duì)服務(wù)系統(tǒng)都應(yīng)該有相應(yīng)的了解，并要對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)有一定的理念上的認(rèn)識(shí)，還應(yīng)該能夠熟練、靈活地將資源分配給每一個(gè)終端。以甘肅省超級(jí)計(jì)算中心高性能計(jì)算集群系統(tǒng)為例，該集群系統(tǒng)峰值為41Tflops，主要計(jì)算節(jié)點(diǎn)采用曙光CB-85F刀片服務(wù)器，四路四核共16個(gè)CPU處理單元，主頻1.9GHz。高速計(jì)算網(wǎng)格采用Infiniband標(biāo)準(zhǔn)搭建，內(nèi)部局域網(wǎng)帶寬20GB，內(nèi)存總?cè)萘?.5TB，磁盤(pán)為總?cè)萘?5TB的SAN存儲(chǔ)。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，為了滿足不同網(wǎng)段用戶的需求，中心開(kāi)通了100兆電信網(wǎng)、教育網(wǎng)IPv6&IPv4專線和科技網(wǎng)三條網(wǎng)絡(luò)。云存儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)單位不同，云存儲(chǔ)提供的訪問(wèn)類(lèi)型和訪問(wèn)手段也不同。例如，甘肅省超級(jí)計(jì)算中心除上述曙光5000集群系統(tǒng)外，還配備了一套獨(dú)立的TC4000L系統(tǒng)，系統(tǒng)峰值12288flops，由曙光機(jī)架式計(jì)算節(jié)點(diǎn)60臺(tái)和8路SMP計(jì)算節(jié)點(diǎn)3臺(tái)構(gòu)成，IPC網(wǎng)絡(luò)采用Infiniband網(wǎng)卡，內(nèi)存總?cè)萘?60GB，共享磁盤(pán)總?cè)萘?.5TB，主要應(yīng)用于內(nèi)存吞吐量較大、并行度相對(duì)較低的計(jì)算任務(wù)。如甘肅省超級(jí)計(jì)算中心擁有的GPU節(jié)點(diǎn)，核心圖形處理器包括NVIDIA和AMD兩種類(lèi)型，是一種新的提升高性能計(jì)算能效的方式，具有很多的應(yīng)用潛力。

　　3　異構(gòu)終端在云端的接入選擇

　　具有強(qiáng)大處理能力的各種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括移動(dòng)使用和固定使用的筆記本、平板電腦、手機(jī)、POS機(jī)甚至包括車(chē)載電腦，都構(gòu)成了豐富多彩的終端世界。與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，云存儲(chǔ)不僅是一個(gè)硬件設(shè)備，還是一個(gè)復(fù)雜而又清新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、處理系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)中的各個(gè)部分以存儲(chǔ)設(shè)備為核心，通過(guò)既定程序來(lái)對(duì)需求方提供業(yè)務(wù)訪問(wèn)和記憶服務(wù)。在異構(gòu)終端的設(shè)計(jì)中，接入選擇功能可以利用中間件技術(shù)實(shí)現(xiàn)。接入選擇采用分布式中間件架構(gòu)，從硬件層面自動(dòng)適應(yīng)用戶應(yīng)用業(yè)務(wù)流，自動(dòng)協(xié)調(diào)管理。在接入選擇功能實(shí)現(xiàn)中，網(wǎng)絡(luò)接口卡感知不同可用接入網(wǎng)絡(luò)的條件參數(shù)，通過(guò)操作系統(tǒng)傳送到接入發(fā)現(xiàn)模塊中，作為接入選擇模塊的輸入。按照既定的接入選擇策略，接入選擇優(yōu)化機(jī)制折中判決參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)條件和用戶應(yīng)用需求，選擇最優(yōu)的接入目標(biāo)。接入選擇判決結(jié)果被送到操作系統(tǒng)中，控制不同的接入網(wǎng)絡(luò)，分配業(yè)務(wù)流到不同的接口或具體執(zhí)行業(yè)務(wù)流在不同接口之間無(wú)縫切換過(guò)程。目前，各種終端在云存儲(chǔ)領(lǐng)域主要是下面幾種應(yīng)用：第一種是網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)提供的在線存儲(chǔ)服務(wù)，用戶可通過(guò)Web訪問(wèn)方式來(lái)傳輸文件，將個(gè)人的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上存儲(chǔ)和備份。服務(wù)商為用戶提供的網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)的容量空間取決于服務(wù)策略，通俗地講，用戶向服務(wù)商支付費(fèi)用的多少?zèng)Q定了服務(wù)的層次；第二種是在線文檔編輯，用戶不必在個(gè)人的終端上安裝常用的應(yīng)用軟件，只需要打開(kāi)提供云存儲(chǔ)服務(wù)的網(wǎng)頁(yè)；第三種是按照云的模型來(lái)構(gòu)建一個(gè)龐大而超能的游戲服務(wù)器群，這個(gè)游戲系統(tǒng)對(duì)于玩家來(lái)講，就是一臺(tái)服務(wù)器，大家在一起進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。這種接入模式可以代替現(xiàn)有的多框架服務(wù)器，讓所有游戲愛(ài)好者都能集中在一個(gè)游戲服務(wù)器組的管理之下，最大限度地提升游戲服務(wù)器的性能，實(shí)現(xiàn)更多的功能，發(fā)揮更大的功效。

　　4　異構(gòu)終端在云存儲(chǔ)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

　　云存儲(chǔ)系統(tǒng)是一個(gè)多應(yīng)用、多設(shè)備、多服務(wù)協(xié)力合作的統(tǒng)一的整體，各種異構(gòu)終端在云存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)，也要以多種技術(shù)的成熟發(fā)展為基礎(chǔ)，概括來(lái)講，主要包括要有足夠帶寬的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、以分享為核心的Web2.0技術(shù)的支撐以及提供各種面向客戶的應(yīng)用存儲(chǔ)的具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能的軟件存儲(chǔ)技術(shù)。當(dāng)然，云存儲(chǔ)系統(tǒng)作為一個(gè)協(xié)同工作的集合體，它需要通過(guò)分布式文件系統(tǒng)，集群技術(shù)和網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備之間的協(xié)同工作，使多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備可以對(duì)外提供同一種服務(wù)，并提供更大更強(qiáng)更好地?cái)?shù)據(jù)訪問(wèn)性能。另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)就是存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)，對(duì)于客戶來(lái)講，虛擬化的存儲(chǔ)資源就像各個(gè)看起來(lái)互不相干，但實(shí)際相連相通的湖泊和海洋一樣，不同廠家、不同型號(hào)甚至于不同類(lèi)型的多臺(tái)設(shè)備，通過(guò)邏輯映像與物理存儲(chǔ)分開(kāi)，由系統(tǒng)管理員管理，而用戶不會(huì)看到具體的存儲(chǔ)設(shè)備，也不必關(guān)心自己的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)哪一條路徑通往哪一個(gè)具體的存儲(chǔ)設(shè)備，只需按照自己的要求達(dá)到服務(wù)的目的即可。另外，一定的數(shù)據(jù)加密技術(shù)也是保證用戶及系統(tǒng)安全的必要屏障。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，各種智能終端技術(shù)越來(lái)越成熟，多核心高頻處理器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，功能更加豐富，信息安全度更高，隨著網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的更加完善，尤其是三網(wǎng)融合的推進(jìn)，各種異構(gòu)終端在云存儲(chǔ)下的應(yīng)用也會(huì)更多。

　　5　結(jié)語(yǔ)

　　以上是筆者在工作實(shí)踐中，結(jié)合一些云計(jì)算和云存儲(chǔ)的技術(shù)知識(shí)在日常生活中的實(shí)際應(yīng)用情況，做出的淺顯分析，在此沒(méi)有對(duì)企業(yè)級(jí)的各種云存儲(chǔ)應(yīng)用做過(guò)多的分析，其實(shí)云存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，取得明顯社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的是企業(yè)級(jí)，如建立高性能計(jì)算的專有云存儲(chǔ)服務(wù)，將用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存放在向企事業(yè)單位提供的空間租賃中，向使用高性能計(jì)算服務(wù)的客戶提供PB級(jí)網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)空間，通過(guò)云存儲(chǔ)軟件實(shí)現(xiàn)高性能計(jì)算任務(wù)的本地上傳和海量計(jì)算數(shù)據(jù)的本地高速下載。

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