一、云計算與云存儲

　　云計算是將各種計算資源和商業(yè)應用程序以互聯(lián)網(wǎng)為基礎提供給用戶的計算服務，這些服務將數(shù)據(jù)的處理過程從個人計算機或服務器轉移到互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心，將IT技術外包給云服務提供商來減少用戶在硬件、軟件和專業(yè)。

　　同云計算的存儲即服務（storage-as-a-service）的概念類似，云存儲專注于向用戶提供以互聯(lián)網(wǎng)為基礎的在線存儲服務。用戶無需考慮存儲容量、存儲設備類型、數(shù)據(jù)存儲位置以及數(shù)據(jù)的可用性、可靠性和安全性等繁瑣的底層技術細節(jié)，只用根據(jù)需要付費，就可以從云存儲服務提供商那里獲得近乎無限大的存儲空間和企業(yè)級的服務質量。從目前典型的云存儲系統(tǒng)來看，云存儲統(tǒng)由位于互聯(lián)網(wǎng)上的大量存儲資源以及將這些存儲資源組織為可供用戶透明訪問的資源池的一整套資源管理與訪問控制技術所組成。

二、云存儲在云計算中的作用

　　云計算系統(tǒng)主要分為三個部分：云服務（cloud service），云計算（cloud computing），云存儲（cloud storage）。云計算部件主要通過利用節(jié)點的計算能力來計算用戶提交的數(shù)據(jù)，最后將滿足用戶要求的數(shù)據(jù)返回給客戶，同時客戶也可能需要將數(shù)據(jù)存放在云存儲部件之上。云存儲是云計算的基石，云計算所需的數(shù)據(jù)需要從云存儲上獲取，同時云計算的計算結果也需要存儲在云存儲之上。另外云存儲還需要為云服務提供數(shù)據(jù)存儲服務，同時云服務中的很大部分需要依靠云計算的計算能力。

三、云存儲與云計算的安全

　　（一）云計算的安全性隱患

　　云計算給人們帶來了方便，人們可以隨時實地通過網(wǎng)絡訪問自己的數(shù)據(jù)，避免了傳統(tǒng)的工作地點固定的弊端。但是云計算自身也存在著一定的安全隱患，因為核心是處在一個用戶所不知道的位置。

　　1.數(shù)據(jù)方的公信力問題

　　云計算模式下，用戶需要把自己的業(yè)務數(shù)據(jù)、IT業(yè)務流程等核心資源保存在第三方，并且由于虛擬化，用戶并不清楚這些資源被實際存儲在何處。這種情況下，需要云服務提供商具備相當?shù)墓�信力，才可能讓用戶采用這種模式。

　　2.數(shù)據(jù)的訪問控制

　　用戶的數(shù)據(jù)存放在第三方，我們不能確定數(shù)據(jù)的信息會不會被第三方的服務商所利用。這個時候我們擔心的問題就是這些資料是不是只能我們自己使用，而別人沒有絲毫的訪問權限，這個問題不能單單的依靠服務商的職業(yè)道德來保證，下面要講的密鑰手段可以避免此類事件的發(fā)生。

　　3.網(wǎng)絡安全性

　　有網(wǎng)絡的地方就會有病毒、木馬。如果服務端受到感染，會造成不可估計的損失。對于這個問題，業(yè)界提出的應對之策是，采用云計算技術，對網(wǎng)絡中的客戶端軟件異常行為進行監(jiān)測，獲取惡意程序信息，上傳至服務器進行自動分析和處理，然后把病毒和木馬的解決方案分發(fā)到客戶端。

　　（二）云存儲的安全性保證

　　1.多副本策略

　　云存儲起始于Google發(fā)布的Google File System。Google的分布式文件系統(tǒng)構建在大量的廉價的機器之上，系統(tǒng)需要忍受硬件的失效，所以硬件失效在分布式文件系統(tǒng)中是允許的。如果某一個硬件機器失效，那么存儲在該臺機器上的數(shù)據(jù)是無法訪問的，為了防止數(shù)據(jù)的丟失和為保證數(shù)據(jù)安全性，可以采取多副本策略。每個數(shù)據(jù)塊在整個集群之上有多個備份，備份的數(shù)量可以有用戶自己決定。這些備份根據(jù)系統(tǒng)的分布情況分布在不同的物理位置，防止一個節(jié)點失效導致多個備份無法訪問。

　　2.密鑰策略

　　通常的云存儲是通過服務的方式由第三方提供給用戶使用，用戶不知道自己的數(shù)據(jù)存放在何處，這個時候對數(shù)據(jù)是否被別人使用就用了一重疑問，為了消除用戶方的顧慮，我們可以通過加密的方式來實現(xiàn)。用戶通過一定的加密手段來對數(shù)據(jù)加密，加密的密鑰由用戶自身掌控，第三方無法直接訪問到用戶的數(shù)據(jù)，訪問時用戶通過自身的密鑰來訪問對應的數(shù)據(jù)塊。

　　3.數(shù)據(jù)的差異性保存

　　云存儲出來之前，用戶的數(shù)據(jù)都是存儲在自己的私有服務器中，為了數(shù)據(jù)的安全性，數(shù)據(jù)的保密等級是必不可少的。這種策略可以運用到云存儲上面，將關鍵的數(shù)據(jù)由用戶自己保存，剩下的通用型的數(shù)據(jù)存放在云上，這樣在私有存儲和云存儲上找到一個折中，可是使安全性和實用性都得到一個很好的保證。

四、云存儲的高效性保證

　　云存儲中關于數(shù)據(jù)的操作主要有寫數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)同步和負載均衡四個方面

　　（一）數(shù)據(jù)的寫入

　　在原始的數(shù)據(jù)寫入策略中，用戶需要確認寫入數(shù)據(jù)的確切位移，而且對同一個數(shù)據(jù)的寫入而言是串行的，很明顯在分布式中這是不合適的，每時每刻系統(tǒng)都面對著巨量的訪問，原始的寫入策略需要精密的鎖控制，嚴重的影響了系統(tǒng)的性能。

　　GFS提供了一種原子的數(shù)據(jù)追加操作–記錄追加。使用記錄追加，客戶機只需要指定要寫入的數(shù)據(jù)。GFS保證至少有一次原子的寫入操作成功執(zhí)行（即寫入一個順序的byte流），寫入的數(shù)據(jù)追加到GFS指定的偏移位置上，之后GFS返回這個偏移量給客戶機。這類似于在Unix操作系統(tǒng)中，對以O_APPEND模式打開的文件，多個并發(fā)寫操作在沒有競態(tài)條件時的行為。這種并行的寫入策略極大的提高了系統(tǒng)的性能，在分布式領域中有著廣泛的運用。

　　（二）數(shù)據(jù)的讀取

　　數(shù)據(jù)的讀取形式分為大規(guī)模的流式讀取和小規(guī)模的隨機讀取。大規(guī)模的流式讀取通常一次讀取數(shù)百KB的數(shù)據(jù)，更常見的是一次讀取1MB甚至更多的數(shù)據(jù)。小規(guī)模的隨機讀取通常是在文件某個隨機的位置讀取幾個KB數(shù)據(jù)。如果應用程序對性能非常關注，通常的做法是把小規(guī)模的隨機讀取操作合并排序，之后按順序批量讀取，這樣就避免了在文件中前后來回的移動讀取位置。同時在讀取數(shù)據(jù)時如果數(shù)據(jù)塊兒過大還可以通過分塊兒的并行數(shù)據(jù)讀取方式來獲取數(shù)據(jù)。

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本文標題：云存儲及對云計算的影響分析

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