1 引言
隨著科學技術的進步，IT行業所在的環境復雜性與日俱增，更多的IT預算被用于維護基礎架構和維持應用程序的正常運行，而不是更好地滿足客戶的需要。云的出現似乎給人們帶來了新的希望，于是有人做出這樣的預測——未來云時代。
2 云架構體系設計
2．1 云架構的概念及特點
云架構這一概念是Google在2006年首次提出的，它是為滿足按需分配的服務而設計的軟件架構。云架構與我們所熟悉的傳統計算機體系不同，云架構是一個層結構，整個云架構層分為顯示層、中間層、基礎設施層和管理層四個層次。顯示層主要用于向用戶顯示所需的內容，并且利用HTML、JavaSeript、CSS和Flash等云技術中間件層為用戶提供更多的服務。中間層起著過渡作用，它不但為顯示層提供支撐性服務，也可以為基礎設施層提供資源上的便利，還可以為用戶直接使用。中間層主要通過5種云技術實現：REST、多租戶、并行處理、應用服務器和分布式緩存。管理層則是為上面三個層服務的，它提供賬號管理、SLA監控、安全管理等技術，目的在于更全面地管理和維護三個橫向層的穩定。通過上述分析，整個云架構層可用如下框架來表示(見圖1)：
圖1 云架構層
云架構的特點是建立在云架構層的基礎上的，它具有如下特點：
(1)規模大。“云”系統涵蓋大規模的容量，例如IBM、微軟、蘋果等的“云”具有成千上萬臺服務器運行，“云”的計算能力和數據容量是一般計算機技術不能媲美的。
(2)數據安全性強。云架構層中的管理層對數據、帳號等資源監控和保護，使其免受不必要的侵害；而且管理層可以憑借自身的服務功能應對橫向3個層的突發情況，因此云架構中儲存的數據是相當安全的。
(3)普適性強。云架構受“云”的支撐，可以對變幻莫測的應用加以控制，一個“云”就可以掌控多種不同的應用程序。(4)伸縮性強。云架構可以根據用戶的需要隨時改變其最佳容量，達到最優狀態。
2．2 云架構的設計
要實現“云”的強大功能，前提是必須要有完整的云架構體系。云架構是一種計算模式架構，它通過“云”把資源、數據和應用等以服務形式提供到用戶端。基于前人的研究，云架構主要包括服務控制機群、存儲節點機群、計算節點機群、應用節點機群、輸入和輸出設備這六大部分。前面分析了云架構層的結構，于是可以根據云架構層進行拓展，對整個云架構體系具體設計(見圖2)。
圖2 云架構設計
3 云架構中冗余度的處理
冗余度就是指數據的重復度，計算機系統中數據的重復存貯稱為數據冗余。數據冗余不但對數據庫的完整帶來影響，還會浪費存儲系統資源。盡可能地降低數據冗余度，是云架構設計的主要目標之一。與關系模式的規范化理論一樣，計算機系統處理冗余問題的主要思想就是最小冗余原則。
云計算框架可以更好的管理存儲空間，利用云計算的數據冗余處理機制，把數據資料分成若干文件片，分別存儲在云層中不同的數據存儲設備上，如果有存儲設備出現異常，也不會影響到存儲資料的完整性。云層中采用節點提取文件特征值，減少數據的重復性，在云層中創建了數據冗余的信息厙。
如圖2所示，云架構中存在冗余策略，表明在云架構存儲中可能存在大量的數據冗余。由于有些關聯數據可能需要重復存儲，而降低相同數據的儲存量，使關聯范式達到最優化，是未來云架構所走的畢竟之路。關聯數據的局限性體現在數據重復存儲，從而產生冗余，加大了云架構的計算量，不僅浪費了存儲空間，也減慢了計算機的運行速度。處理能力的受限性表現在對簡單信息搜索、對復雜信息屏蔽以及動態信息混亂等。由于產生了數據冗余，使得計算機系統運行速度慢、維護難，達不到顧客的要求，滿足不了客戶的需要。
由于云存儲服務都采用了分布式數據存儲方式，通過將冗余數據分散存儲在連入云系統的大量存儲設備中去，以提高系統的抗摧毀性。在云架構中主要存在副本備份冗余，對于其備份可使用存儲文件的不同之處，減少其存儲量，處理好云架構中的數據冗余，節省資源，達到系統最優存儲。
4 結語
處理好云架構的冗余度，能夠通過最少的投入得到最多的回報。未來將是云的一個時代，云架構的搭建和運行逐漸興起，它提高了計算的效率，最大限度的減少了數據的重復性，并能夠有效及時的處理信息，從而能夠未雨綢繆。
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本文標題：云架構中數據冗余度問題研究
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