云计算环境下分布存储关键技术分析

摘 要：现代信息技术的发展下，用户信息的重要性得到了高度重视。云计算凭借其自身的稳定性，在数据安全保障方面发挥了显著的作用。目前云计算数据存储安全过程中，传统加密技术是常用手段，但考虑到未来的大数据需求，单一的对称加密与非对称加密算法可能无法满足数据的安全性需求。为了避免用户数据泄露导致的各类问题，也需要对分布存储的关键技术进行分析。

关键词：云计算环境;分布存储;关键技术

当前网络已经进入Web2.0时代，云计算已经广泛运用于各个领域当中，并通过其分布式技术来实现对基础资源和设施的有效组织规划。对于广大用户来说，可以通过云计算获取广泛的服务内容与信息，其虚拟化技术与资源共享的特征也让其同时面临了数据安全性的威胁，也是当前云安全研究工作的重要课题，受到了行业领域的高度重视。从近年来IT企业的发展趋势来看，分布存储的关键技术研究工作也成为了环境安全工作的重点。

1.云计算环境与基础模式

1.1 环境

云计算是计算模式的一种技术创新，具备了显著的优势，但某些特殊行业的要求之下，企业对于数据的安全性有着非常高的要求，当这些数据被破坏或丢失时，企业所面临的后果也是非常严重的。因此，我们立足于云计算的系统属性与设计规划理念，可以将其环境体系结构划分为不同的层次，包括物理资源层次、资源层次、管理层次与服务体系层次。

物理资源层次包括计算机、网络设施在内，作为底层的基础设施，可以为用户提供其需要的服务与计算功能，用户可以直接通过物理资源层来将多种类型的资源进行整合，通过资源层次来获取基本服务内容。管理层次则负责任务的调度与管理，为应用提供合理的资源化服务，通过标准化操作实现网络资源的统一配置。服务体系层次则可以将所有服务进行整理，并实现服务标准的统一。

1.2 基础模式

基础模式可以如图1所示。

可以看到，最下成的基础设施与服务（IaaS）层将所有设备以服务的形式提供给广大用户，并未用户提供良好的数据储存和灵活的计算能力，用户可以直接通过申请或释放的方式来获取服务，根据自身的任务需求来选择服务内容。平台作为服务实际上就是将云计算平台看作是一项服务内容，满足用户对于开发环境的需求。该部分的主要功能在于将资源进行整理，结合用户的业务需求计算出具体的资源需求，以便于随时监控资源的使用状况。在使用服务的环节当中，用户只需要通过平台就可以实现开发与应用的全过程，对于基础设施的管理和控制工作也仅仅只是简单的一部分。SaaS即以软件作为服务，用户通过互联网渠道在云平台上订购相应的服务，也可以让所有的使用软件具备部分的服务功能。从这一角度来看，软件的正常运行与管理维护均可以通过云服务来实现，服务模式下用户只需要支付一部分费用即可，大幅提升了网络应用的效益程度[1]。例如一些大型集团企业开始初步应用私有云，将IT资源整合，集中提供企业的各类服务，对员工应用资源集中配置、管理、计算资源共享。

2.云计算环境下分布存储系统架构

2.1 云储存

云储存即对大规模数据进行的储存和管理，并通过系统来对云计算进行技术延伸，结合分布式文件系统等技术条件，让存储设备通过网络实现整合，用户可以以此为基础获取其需要的数据信息。在大数据时代之下，公众用户的数据需求量呈现出爆炸式增长的局面，分布存储系统架构不仅要在容量上得到提升，同时还应该明确系统性能的要求。另一方面，日益扩大的用户群体对性能的挑战也体现在用户反映层面之上。例如从私有云的角度分析，用户的不同需求可以被看作是不同的数据存储方案，以此减少安全风险。我国的企业在数据存储方面所耗的成本较高，且成本数據量也会随着未来社会的发展不断增加。云存储服务也为企业带来的新的发展方向，可以直接将需要存储的数据进行传输，以云存储服务来解决传统管理过程中的技术难题。即便企业用户的数量有明显增加，企业可以根据业务需求对存储空间进行管理调整。

2.2 系统架构

系统架构可以根据对数据需求和管理模式的差异进行划分，具体来看可以从以下几个方面入手。

2.2.1 数据存储层

这一部分位于云存储的最底层，存储设备可以在不同的区域内分布，通过互联网进行连接，从而满足不同用户的不同需求。

2.2.2 管理层

管理层是当前云存储的核心部分，其技术要求也相对较高。对于分布式的文件系统来说，通过管理层就能够实现多个设备时间的协调配合，以便于为用户提供良好的数据服务能力。

2.2.3 接口层

接口层按照业务类型的不同可以开发不同的用户服务功能，其灵活性的特征非常显著，满足多种业务需求。

2.2.4 用户层

用户层即授权用户通过接口层输入登录信息后的界面，云存储系统所提供的服务也体现在用户层之上。考虑到不同层次用户在需求与服务类型方面的差异，云存储供应商所提供的访问类型也会存在着一定的差异。

3.结语

云服务的便利性与安全问题同时存在，当代社会的用户数据安全问题也应该成为未来技术领域研究的重点问题。本研究针对云计算环境下的分布存储技术进行了探究，并提出了敏感度模型的相关内容，结合算法的支持提出密钥与加密算法的优化方案，并进行了合理性分析。在后续的研究当中，还应该结合云计算在资源、存储方面的技术优势，着力保障使用效率，并对算法进行进一步研究，寻求更加合理的加密方案。

参考文献：

[1]张兴旺， 李晨晖， 秦晓珠. 云计算环境下大规模数据处理的研究与初步实现[J]. 数据分析与知识发现， 2011， 27（4）：17-23.

[2]廉文武， 傅凌玲， 黄潮. 云计算环境下数据弱关联挖掘模型的仿真[J]. 计算机仿真， 2015， 32（4）：359-362.

[3]戴炳荣， 宋俊典， 钱俊玲. 云计算环境下海量分布式数据处理协同机制的研究[J]. 计算机应用与软件， 2013， 30（1）：107-110.

作者简介：

胡亮亮（1992- ），性别，男，职称，助教 硕士，从事网络安全、数据挖掘、隐私保护研究。