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1、2014/2015 第二学期应用技术学院认识实习报告学院：应用技术学院专业：网络系统管理名：指导教师：题目：数据库与云存储实训时间： 2015年6月29日-2015年7月3日应用技术学院一、前沿技术总结自古以来，数据就存在于人们的生活中且不断增加，今日更是如此，随着物联网 技术的快速发展，在农业、工业、交通、医疗、环保等领域每时每刻都在产生大量的 数据。在各行业业务的不断扩大、信息化的不断深入的背景下，数据已渗透到企业日 常业务的各个应用场景中。用户对于海量数据的处理和实施分析的及时高效性越来越 重视,快速有效的海量数据处理和实时分析技术将有助于企业快速了解市场行情变化 迅速作出决策，从而占得
2、发展先机。同时该需要对数据库技术提出更高要求。物联网中不同类型子系统的海量异构数据要统一的处理及存储，那么就要求该海 量数据处理方法能融合多个不同网络、多个数据源、异构的海量数据并且能对这些数 据进行高效快速的处理，同时，该海量数据处理任务需要对包括网络资源、计算资源、 存储资源等多种资源进行统一的规划和调度，为数据处理分配合适的资源，将任务分 散到多个联网的节点上并行计算，可以有效地加快海量数据处理的速度。而传统的数 据处理技术和数据库管理系统(DBMS)已经无法完全适用于物联网海量数据的处理和 存储管理。因而，在诞生的云计算(cloud computing)概念上延伸和发展出来的一个 新的
3、概念云存储。云存储是基于云计算的。云计算是分布式处理(Distributed Computing)、并行 处理(Parallel Computi ng)和网格计算(Grid Computi ng)的发展，是透过网络将庞大 的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系 统经计算分析之后将处理结果回传给用户。通过云计算技术，网络服务提供者可以在 数秒之内，处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和”超级计算机”同样强大的网络 服务。云存储的概念与云计算类似，它是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系 统等功能，网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共
4、 同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统，保证数据的安全性，并节约存储空 间。简单来说，云存储就是将储存资源放到云上供人存取的一种新兴方案。使用者可 以在任何时间、任何地方，透过任何可连网的装置连接到云上方便地存取数据。基于云技术的分布式实时数据库架构如图1所示，将实时数据库技术与云计算技 术进行深度融，通过分布在世界各地的云计算中心服务器集 群实现具有数据库规模 可扩展、可伸缩，数据库管理统可靠性、可维护性高的分布式实时数据库系统，该系 统包含了数据处理压缩、数据检索、数据存储虚拟化技术、冲突处理、内容分发网络 技术、事务调度、故障监测与恢复、负载均衡等多项功能，在实时性、分布式、虚拟
5、化基础上实现海量数据存储、高并发事务处理、存储加密处理、分布式冗余备份、系 统动态扩展等功能。图1分布式实时数据库在分布式实时数据库的构架中，数据采集器和数据库服务器节点的服务组件均通 过分布式通讯服务平台的中间件接口接入该平台，实现同其他服务组件的交互。各组 件以服务的方式与其他功能组件进行连接、调用，可以实现数据交互的自由、高效。 另外通过与同样接入该服务的其他节点的进行通讯连结，数据的收发也可以通过分布 式通讯服务平台的接口实现。分布式通讯服务平台通过内部的缓冲队列和异步调用机 制，使节点在数据发送时无需关心接收节点的状态，在接收数据时将通过消息回调 实现节点数据获取。分布式数据存储检索
6、平台如图1所示。多台数据采集器和数据服务器所需的数据存储、检索服务组件通过云服务接入 平台形成统一的数据存储、数据检索服务并对外提供该服务，突破了以往单台实时数 据处理服务器的孤岛模式，形成一个去中心化的、对等的分布式数据存储、数据检索 等功能的系统。数据采集器或数据服务器将采集的实时数据通过服务平台发送到统一 的数据存储服务功能模块进行实时数据的存储。而客户端则通过平台接口或是Web 服务器连接入到通讯服务平台，并向统一的数据查询服务申请和进行数据查询。对通 过分布式通讯服务平台向其他节点发送数据的服务器节点来说，数据发送成功就可以 认定为数据写入成功。当节点接收到数据时，会通过回调接口完成
7、数据的接收。* Web SB务器分布武通讯服务台数据库服务器图2数据库服务器准确来说，云存储不是存储，而是服务。就如同云状的广域网和互联网一样，云存储对使用者来讲，不是指某一个具体的 设备，而是指一个由许许多多个存储设备和服务器所构成的集合体。使用者使用云存 储,并不是使用某一个存储设备，而是使用整个云存储系统带来的一种数据访问服务。 所以严格来讲，云存储不是存储，而是一种服务。云存储的核心是应用软件与存储设备相结合，通过应用软件来实现存储设备向存 储服务的转变。计算机数据库的重要性是不言而喻的，因而对其进行安全保护也是刻不容缓的， 随着现在计算机网络的普及，人们对于数据库的应用也越来越多，所
8、以数据库的安全 防护也是越来越重要。从大的方面来说，数据库安全防护的重要性主要可以从以下几 个方面体现出来：1）数据库的数据资源需要得到安全防护。数据库是用来存储各种数据的，其中存储着各种各样的信息，这些信息对于用户 来说也是至关重要的，一旦这些信息被破坏或者窃取，会导致十分严重的后果，因而 数据库的数据资源是十分重要的，因此我们要对数据库的数据资源进行安全防护，也 只有把数据库的数据资源安全防护做到位，才能够保证信息资源的安全，让用户的信 息不受到威胁。（2）操作系统的安全需要进行防护。操作系统的安全防护并没有那么详尽，即使操作系统的安全得到了全面的防护， 非法入侵者依然可以通过系统中运行的
9、某个程序获取整个操作系统的操作权。与此同 时，非法入侵者还能够通过获取的操作系统来输入命令，使得计算机与其它的服务器 相连接，并获取服务器的信任，从而使得整个服务器的安全受到威胁。因此，操作系 统的安全防护是十分困难同时又是十分重要的，对于整个数据库来说，操作系统的安 全防护也是至关重要的。对计算机数据库的安全管理就是对计算机内的数据进行安全 防护，只有保证了数据库的安全，才能够不让计算机用户的数据遭到盗窃或者丢失， 同时也能够保证用户储存数据的安全性和准确性。计算机的数据库是储存数据和管理 数据的，同时也能进行数据的共享，并通过统一的管理方式对数据库内的数据进行整 理。当有用户对数据库进行访
10、问时，计算机数据库的安全管理系统会根据用户的安全 等级对其访问的数据库内容进行分层，同时简化用户的访问过程，并以一种简明的逻 辑层次展示出用户访问数据库的内容。与此同时，数据库的安全管理系统也要在数据 库内的数据被读取时保证数据与数据之间的逻辑性保持一致，并降低数据库中的信息 结构的依赖性。当数据库的数据在进行共享时，数据库的安全管理就显得更加重要， 同时用户所储存的数据也应当受到同样的安全防护。因此，在数据库中的数据安全得 到保证的情况下，为用户提供数据共享时，能够更好的满足用户的各种需要。二、实习心得实习期间，云存储相关知识大致了解了一点，意识到它的技术优势非常大。如今 传统的 SAN 或
11、 NAS 在容量和性能的扩展上存在瓶颈，已经不能满足新形势下对据保存 高性能、高容量、易扩展的需求。而云计算的服务模式凭借其低成本，大容量、高带 宽的优势，不仅轻松突破了 SAN 的性能瓶颈，而且可以实现性能与容量的线性扩展相 比于传统的集中存储方式，云存储系统具有以下几点优势。（1）更容易扩容相比传统的存储扩容，云存储架构采用的是并行扩容方式，当客户需要增加容量 时，可按照需求采购服务器，简单增加即可实现容量的扩展：新设备仅需安装操作系 统及云存储软件后，打开电源接上网络，云存储系统便能自动识别，自动把容量加入 存储池中完成扩展。扩容环节无任何限制。（2）更易于管理在以往的存储系统管理中，管
12、理人员需要面对不同的存储设备，不同厂商的设备 均有不同的管理界面，使得管理人员要了解每个存储的使用状况（容量、负载等）的 工作复杂而繁重。而且，传统的存储在硬盘或是存储服务器损坏时，可能会造成数据 丢失，而云存储则不会，如果硬盘坏掉，数据会自动迁移到别的硬盘，大大减轻了管 理人员的工作负担。对云存储来说，再多的存储服务器，在管理人员眼中也只是一台 存储器，每台存储服务器的使用状况，通过一个统一管理界面监控，使得维护变得简 单和易操作。（3）成本更低廉传统的存储系统对硬盘的一致性要求近乎苛刻，必须同厂牌、同容量、同型号， 否则系统一旦很出现问题就很难解决。而且，面对升级换代较快的 IT 产业，硬
13、盘在 使用23年后很难找到同型号产品更换。使用云存储就可以避免这个问题，云存储 系统对存储设备、服务器设备、硬盘等产品的一致性没有要求，不同介质、容量、厂 牌、型号的硬盘，都可以一起工作，既可以实现原有硬件的利旧保护投入，又可以实 现新技术、新设备的快速更新，合理搭配、优化选择、可持续发展。（4）数据更安全，服务不中断传统存储系统会因为系统升级或者硬件损坏而导致服务停止。云存储系统则不 同，它可透过将文件和数据保存在不同的存储节点，避免了系统升级或者硬件损坏带 来的数据不可用。云存储系统知道文件存放的位置，在系统升级或硬件损坏时，它会 自动将读写指令导向存放在另一台存储服务器上，保持服务的继续
14、。三、技术展望云存储已经成为未来存储发展的一种趋势。但随着云存储技术的发展，各类搜索、 应用技术和云存储相结合的应用，还需从安全性、便携性及数据访问等角度进行改进。（1）安全性从云计算诞生，安全性一直是企业实施云计算首要考虑的问题之一。同样在云存 储方面，安全仍是首要考虑的问题，对于想要进行云存储的客户来说，安全性通常是 首要的商业考虑和技术考虑。但是许多用户对云存储的安全要求甚至高于它们自己的 架构所能提供的安全水平。既便如此，面对如此高的不现实的安全要求，许多大型、 可信赖的云存储厂商也在努力满足它们的要求，构建比多数企业数据中心安全得多的 数据中心。现在用户可以发现，云存储具有更少的安全
15、漏洞和更高的安全环节，云存 储所能提供的安全性水平要比用户自己的数据中心所能提供的安全水平还要高。（2）便携性一些用户在托管存储的时候还要考虑数据的便携性。一般情况下这是有保证的， 一些大型服务提供商所提供的解决方案承诺其数据便携性可媲美最好的传统本地存 储。有的云存储结合了强大的便携功能，可以将整个数据集传送到你所选择的任何媒 介，甚至是专门的存储设备。（3）性能和可用性过去的一些托管存储和远程存储总是存在着延迟时间过长的问题。同样地，互联 网本身的特性就严重威胁服务的可用性。最新一代云存储有突破性的成就，体现在客 户端或本地设备高速缓存上，将经常使用的数据保持在本地，从而有效地缓解互联网
16、延迟问题。通过本地高速缓存，即使面临最严重的网络中断，这些设备也可以缓解延 迟性问题。这些设备还可以让经常使用的数据像本地存储那样快速反应。通过一个本 地 NAS 网关，云存储甚至可以模仿终端 NAS 设备的可用性、性能和可视性，同时将数 据予以远程保护。随着云存储技术的不断发展，各厂商仍将继续努力实现容量优化和 WAN （广域网）优化，从而尽量减少数据传输的延迟性。（4）数据访问现有对云存储技术的疑虑还在于，如果执行大规模数据请求或数据恢复操作，那 么云存储是否可提供足够的访问性。在未来的技术条件下，此点大可不必担心，现有 的厂商可以将大量数据传输到任何类型的媒介，可将数据直接传送给企业，且其速度 之快相当于复制、粘贴操作。另外，云存储厂商还可以提供一套组件，在完全本地
