基于云计算的虚拟存储技术研究

2023-01-14熊永平

电子测试 2022年3期

熊永平

（广州科技职业技术大学，广东广州，510550）

0 引言

云计算是专用于现代信息技术领域中的一个名词，从通俗意义上来讲，云计算也就是一种对于数据资源的计算方式，在实际云计算应用的过程中会在网络中开辟一块空间，将互联网中的所有资源，各种网络服务等等在该空间进行计算整合，最终再按照用户的实际需求去对其提供定制化的相关计算机服务。因此云计算是一种在计算机互联网中有着极大应用优势的新计算模式。云计算的过程之所以能够实现主要是因为各种基础设施的存在，再者计算机软件以及其所构建的云服务平台在这一过程中的贡献也是必不可少的。在进行云计算应用的过程中，计算机还可以借助于虚拟化的技术来帮助实现网络资源的虚拟计算，这一过程中就牵涉到了云计算存储技术，该项技术也是现代信息技术在不断发展过程中的重要研究内容，尤其是对于商业应用来讲，该项技术是有着极大经济价值的。

1 云计算的内涵以及其相关技术的组成

1.1 云计算

云计算这一概念的出现主要是因为现代信息技术发展到了一定的高度，在当前的信息技术领域，云计算绝对是一项比较热门的研究内容。所谓的云计算指的是一种相较于传统计算方式来讲更加动态的且在扩展上更加容易的计算方式，一般来讲云计算都是对互联网上提供的虚拟资源进行计算[1]。当然如果对云计算进行扩充，又可以将其作为一种服务模式，这种服务模式是以互联网作为中心的，在服务进行的过程中，用户并不需要对计算内部的一些细节有多么详细的了解，也不需要有多么专业的云计算相关知识，网络以及相应平台通过对用户行为的采集自然能够在网络中心进行各种计算最终为用户提供合适的服务。云计算所能提供给用户的服务中包含了基础设施服务，软件服务，平台服务等等。云计算技术也包含了相当多的内容。它们大多使用网络计算以计算的形式传输数字和字母，并对其进行管理和处理。这种计算技术在各个行业和应用领域都取得了一定的成果。同时，云计算技术也是一项非常重要的信息技术。它的数据池也是最实用的内容。它不仅可以存储大量的信息，而且可以存储大量的信息和数据。空间范围也相当大，能够为用户带来良好的服务，适应人们的不同需求，网络信息的内容和数据都得到了系统的调整和完善。此外，云的使用可以提高人们的整体计算能力，使空间越来越广阔。同时，云计算技术中有许多基础设施和服务。云计算技术是在新时代发展起来的实现大数据资源高效管理的新工具。可以利用虚拟化技术和大数据存储，实现对资源整体数据的管理和处理特性。

1.2 云计算的核心技术组成

从信息技术的角度来讲，云计算技术所构成的系统有着层次化的结构，这种结构总共是又六个层次构成的，分别是基础设施层，存储，平台，应用，服务以及客户端。在六个层级中，基础设施层指的主要是计算机的一些基础设施构成，比如说要实现云计算技术必须要有构建一种虚拟化的平台环境，如此后期才能对计算机用户提供相应的满足其需求的服务。基础设施层在实际对用户的服务实现的过程中主要是进行如下的操作：将服务器端口的强大计算能力进行一定的单位化改变，从而将原本用户个人端口无法进行计算的数据通过虚拟操作来完成其计算，再提供给用户最终的计算结果。云计算的存储层就像其名称一般主要是用来进行数据存储的，其能够提供的服务与计算机数据库所提供的服务类似。而云计算的平台层是主要用来进行数据计算的阵地，同时提供问题解决的方案。而云计算的应用层则是帮助用户在不安装相应软件或者运行相关服务的前提下能够顺利获得需要的计算服务。服务层是云计算的本质，该结构层借助于互联网信息技术以及互联网提供的各种庞大资源来为用户提供相应的服务。云计算的客户端是计算中心与用户进行有效沟通与连接的层级，也是整个云计算技术结构中最为重要的组成部分，承担着消息提示以及任务显示的责任。而从云计算的整体构成上来讲，其包含的核心存储技术又分别为虚拟化存储，高性能存储以及分布式计算存储等技术。

2 对云计算中的虚拟化进行分析

基于云计算的虚拟存储技术在研究过程中主要的功用是进行信息化平台与系统的搭建，这一任务在落实过程中最重要的就是进行数据中心的建设，尤其是随着信息化技术在社会企业以及各行业中的应用越来越广泛，如何进行数据资源的高效利用，帮助其在实际生产中有更加科学灵活地配置以及成为相应信息系统与平台搭建的重要内容。而虚拟化这一词汇就是在这样的社会发展背景下诞生的，并且随着科学技术的不断进步，虚拟化相关技术的研究也在变得越来越成熟[2]。借助于云计算来实现相应的虚拟化技术，在很大程度上使得信息资源的管理变得不那么复杂，对于这些资源更进一步的优化配置也有着非常重要的作用。当然云计算与虚拟化技术是相互成就的，虚拟化技术在与计算中的应用使得相应的服务模式变得更完善，为用户提供了更高质量的计算服务。

3 存储技术的分类

3.1 块存储技术

块存储技术可以理解为模块化的存储技术，就像是积木一样，不同的设备就是一块块的积木，通过合理地堆叠来构建更大的存储空间。但这种存储空间在存储量上是极为有限的，一把俩说也就能够达到TB级而已。基于云计算的虚拟存储技术在利用块存储来进行数据存储的过程中必须要充分结合数据本身的特性，比如说其保留的时间，重要程度，被访问的频率等等，来对数据进行分级存储。这样做的目的主要是方便数据的访问与利用，也在一定程度上节省计算资源。

3.2 结构化的存储技术

并不是所有的数据都可以存储在同一个存储空间中的，数据在存储的过程中因为其特性上的不一致需要对其进行分类存储[3]。结构化的存储技术就指的是借助于表存储的方式对半结构化的数据以及结构化的数据进行分别管理，通过对表存储空间的一定扩展来帮助存储可以覆盖的数据类型能够更多一些。

3.3 分布式存储以及对象存储

分布式存储是文件级别的存储，具备一定的虚拟共享能力，可以将同一局域网中的不同计算机中的文件夹进行共享，使其成为可以互相交流的虚拟文件夹，从而为整个局域网中的用户提供更多的文件资源。而对象存储与分布式存储类似，都是非机构化的存储方式，相较于前者，对象存储在操作是上更加简单的，不需要反复修改。

4 基于云计算的虚拟化存储技术

简单来讲云计算中的虚拟存储技术指的是将物理资源进行一定的抽象化模拟使其转变为一种虚拟资源进而对其进行更加便利的存储以及更高效的计算。而在将这些物理资源向着虚拟资源转化的过程中所使用的转化方式与整个转化体系的物理配置有着非常大的关系。已经完成转化的资源只需要通过一定的硬件以及软件资源就可以对其分配进行重新规划，这使得硬件的容量扩增有了更多实现的可能性，与此同时对于软件配置的简化，资源管理的更优化等都有着极为积极的作用。基于云计算的虚拟存在技术主要是借助于虚拟机以及一些硬件上的通信设置来进行相应虚拟系统的构架，最终借助于操作系统来对物理资源进行转化，再通过对虚拟资源的访问与管理来帮助整个资源配置变得更合理。

随着现代互联网技术的不断高速发展，每时每刻都有大量的数据信息诞生，社会以及互联网世界对于数据存储有了更高的要求，但当前的数据存储空间在范围上是存在一定局限性的，很明显可以发现存储空间已经逐渐无法满足存储需求。在这样的情况下为了帮助数据资源的使用效率变得更高，提升数据存储的效率，计算机领域的研究者提出了基于云计算的虚拟化存储技术，也可以将其称之为云存储。借助于集群技术，分布式技术等方式来将接入到互联网中的不同数据资源存储设备整合到一起，借助于软件操作来达成这些设备的统一运行，从而帮助节省数据存储的空间，也方便用户进行不同数据的存储与访问。这种基于云计算的虚拟存储技术帮助数据存储方式得到了改革创新，也降低了数据存储空间的建设维护成本。在整个的基于云计算的虚拟存储技术不断完善的过程中，最基础的是直连式存储技术，而到了后期随着网络技术的不断发展，有了更先进的网络连接存储技术，区域网，基于IP的存储技术等等，在不同领用应用时，这些技术也各有其优势。

5 云计算下的大数据处理系统

5.1 大数据采集技术

根据数据采集的不同形式，大数据挖掘的采集方式可以分为两种类型，即聚合采集和分布式采集。这两种收集方法各有特点，将以其优点为例加以说明。虽然集中收款模式可以掌握企业的整体财务状况，但选择分布式收款模式的方法在操作灵活性方面具有突出的优势。在大数据挖掘和收集过程中，不仅包括内部财务的收集过程，还包括企业内部相关数据和信息统计的收集。同时，采用分布式并行统计模式，可以混合多种采集模式，提高数据挖掘和采集的整体效率。因此,在大数据挖掘采集流程中,公司使用聚合采集模型,公司内部使用分布式采集模型方法。而各个企业内部均有多个中心服务器,以统一存放企业内共享的信息与数据。中心服务器之间的组织可采取分布式数据收集模型。而按照结构种类的不同,大金融数据还可包括全结构金融数据、半结构金融数据,以及非结构金融数据等。在大金融数据收集处理过程中,首先需要对数据类型进行分析,然后利用云计算技术的扩散、容错等优势,对不同类型的金融数据进行同构,从而将各个结构的金融数据连接起来。

5.2 大数据保存技术

传统的数据存储通常是以单节点的形式进行的，主要是以数据库的形式进行的，而且内部存储容量相对较小，导致新时代的海量信息无法存储，而传统的数据存储技术无法承载大量的信息。再加上时间和空间的双重外部约束，已经不能满足新时代的要求。特别是在新时期，由于传统的信息处理速度和形式都特别缓慢，人们在实际应用中需要很长时间，大数据信息处理技术的水平已经跟不上时代的进步和发展。现在它可以以云计算存储的形式存储。行列式煤炭粗选方法可以有效地区分数据类型，按照一定的标准进行分组，对同一属性的数据进行整合，然后按照属性划分方法进行存储。根据属性对它们进行分类有一些特点，主要是根据相似度对它们进行排序和分类，当查询结果无法确定时，也可以通过搜索相同的属性来完成整体工作。在云计算技术下，可以完成数据的压缩管理，增加用户获取数据的便利性，减少盲目查询带来的各种麻烦情况。

6 基于云计算的虚拟存储技术在不同领域中的应用

6.1 在社会公共服务中的应用

我国的社会公共服务基本都是由政府牵头进行建设，后期还需要对其进行长期的运营，在实际对这些服务进行运营的过程中相关工作人员难免需要对不同类型的海量数据进行整合，从而为社会民众提供更好的公共服务[4]。对这些海量数据进行处理的过程中借助于基于云计算的虚拟存储技术能够帮助相关数据资源的传递以及计算，共享等变得更加便利，从而帮助不同部门的工作可以变得更高效。

6.2 在工商领域中的应用

基于云计算的虚拟存储技术在实际应用中的主要优势是在其对于信息的管理与配置方面，该项技术应用在工商领域，配合其他的电子信息技术可以为相应的工商经营提供更有保障的管理支持。比如说在城市的建筑领域，该项技术就可以对相应的建筑信息以及行业动态进行有效管理与监察，促使建筑工程可以最终获得更高的质量，对社会民众提供更好的服务。

6.3 在军事国防领域中的应用

军事国防领域在建设发展的过程中常常需要进行各种演习，为了帮助演习的效果更理想，同时减少这一过程中不必要的伤亡，需要通过模拟技术去构建真实的战场环境。而基于云计算的虚拟存储技术可以帮助为模拟的演习环境提供动态化的气候模拟，而通过对云端口的使用，不同作战队伍的指挥者也能够对战场的环境有更清楚的洞悉，从而促使演习作战更精彩，真实，训练效果更理想。