首页 > 基础设施 > 正文

云架构中数据冗余度问题研究

2012-07-23 17:33:19  来源:万方数据

摘要:随着科学技术的进步,IT行业所在的环境复杂性与日俱增,更多的IT预算被用于维护基础架构和维持应用程序的正常运行,而不是更好地满足客户的需要。
关键词: 云架构
    1 引言

    随着科学技术的进步,IT行业所在的环境复杂性与日俱增,更多的IT预算被用于维护基础架构和维持应用程序的正常运行,而不是更好地满足客户的需要。云的出现似乎给人们带来了新的希望,于是有人做出这样的预测——未来云时代。

    2 云架构体系设计

    2.1 云架构的概念及特点

    云架构这一概念是Google在2006年首次提出的,它是为满足按需分配的服务而设计的软件架构。云架构与我们所熟悉的传统计算机体系不同,云架构是一个层结构,整个云架构层分为显示层、中间层、基础设施层和管理层四个层次。显示层主要用于向用户显示所需的内容,并且利用HTML、JavaSeript、CSS和Flash等云技术中间件层为用户提供更多的服务。中间层起着过渡作用,它不但为显示层提供支撑性服务,也可以为基础设施层提供资源上的便利,还可以为用户直接使用。中间层主要通过5种云技术实现:REST、多租户、并行处理、应用服务器和分布式缓存。管理层则是为上面三个层服务的,它提供账号管理、SLA监控、安全管理等技术,目的在于更全面地管理和维护三个横向层的稳定。通过上述分析,整个云架构层可用如下框架来表示(见图1):
   云架构层
    图1 云架构层

    云架构的特点是建立在云架构层的基础上的,它具有如下特点:

    (1)规模大。“云”系统涵盖大规模的容量,例如IBM、微软、苹果等的“云”具有成千上万台服务器运行,“云”的计算能力和数据容量是一般计算机技术不能媲美的。

    (2)数据安全性强。云架构层中的管理层对数据、帐号等资源监控和保护,使其免受不必要的侵害;而且管理层可以凭借自身的服务功能应对横向3个层的突发情况,因此云架构中储存的数据是相当安全的。

    (3)普适性强。云架构受“云”的支撑,可以对变幻莫测的应用加以控制,一个“云”就可以掌控多种不同的应用程序。(4)伸缩性强。云架构可以根据用户的需要随时改变其最佳容量,达到最优状态。

    2.2 云架构的设计

    要实现“云”的强大功能,前提是必须要有完整的云架构体系。云架构是一种计算模式架构,它通过“云”把资源、数据和应用等以服务形式提供到用户端。基于前人的研究,云架构主要包括服务控制机群、存储节点机群、计算节点机群、应用节点机群、输入和输出设备这六大部分。前面分析了云架构层的结构,于是可以根据云架构层进行拓展,对整个云架构体系具体设计(见图2)。

    云架构设计

    图2 云架构设计

[page]    3 云架构中冗余度的处理

    冗余度就是指数据的重复度,计算机系统中数据的重复存贮称为数据冗余。数据冗余不但对数据库的完整带来影响,还会浪费存储系统资源。尽可能地降低数据冗余度,是云架构设计的主要目标之一。与关系模式的规范化理论一样,计算机系统处理冗余问题的主要思想就是最小冗余原则。

    云计算框架可以更好的管理存储空间,利用云计算的数据冗余处理机制,把数据资料分成若干文件片,分别存储在云层中不同的数据存储设备上,如果有存储设备出现异常,也不会影响到存储资料的完整性。云层中采用节点提取文件特征值,减少数据的重复性,在云层中创建了数据冗余的信息厍。

    如图2所示,云架构中存在冗余策略,表明在云架构存储中可能存在大量的数据冗余。由于有些关联数据可能需要重复存储,而降低相同数据的储存量,使关联范式达到最优化,是未来云架构所走的毕竟之路。关联数据的局限性体现在数据重复存储,从而产生冗余,加大了云架构的计算量,不仅浪费了存储空间,也减慢了计算机的运行速度。处理能力的受限性表现在对简单信息搜索、对复杂信息屏蔽以及动态信息混乱等。由于产生了数据冗余,使得计算机系统运行速度慢、维护难,达不到顾客的要求,满足不了客户的需要。

    由于云存储服务都采用了分布式数据存储方式,通过将冗余数据分散存储在连入云系统的大量存储设备中去,以提高系统的抗摧毁性。在云架构中主要存在副本备份冗余,对于其备份可使用存储文件的不同之处,减少其存储量,处理好云架构中的数据冗余,节省资源,达到系统最优存储。

    4 结语

    处理好云架构的冗余度,能够通过最少的投入得到最多的回报。未来将是云的一个时代,云架构的搭建和运行逐渐兴起,它提高了计算的效率,最大限度的减少了数据的重复性,并能够有效及时的处理信息,从而能够未雨绸缪。


第三十四届CIO班招生
国际CIO认证培训
首席数据官(CDO)认证培训
责编:fanwei

免责声明:本网站(http://www.ciotimes.com/)内容主要来自原创、合作媒体供稿和第三方投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。
本网站刊载的所有内容(包括但不仅限文字、图片、LOGO、音频、视频、软件、程序等)版权归原作者所有。任何单位或个人认为本网站中的内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,请及时通知本站,予以删除。