云存儲(chǔ)技術(shù)下智慧城市管理系統(tǒng)研討

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摘要：隨著信息技術(shù)的大力發(fā)展，我們已經(jīng)進(jìn)入了云時(shí)代。云存儲(chǔ)技術(shù)對(duì)當(dāng)前智慧城市綜合管理起著非常重要的作用。我們可以更為高效地去進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。本文就結(jié)合云存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展背景下，對(duì)智慧城市綜合管理系統(tǒng)進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】云存儲(chǔ)技術(shù)；智慧城市；綜合管理

隨著附加用戶的增加和用戶的移動(dòng)性的不斷提高，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)負(fù)載將會(huì)增加。面對(duì)越來(lái)越多的數(shù)據(jù)，我們必須優(yōu)化存儲(chǔ)設(shè)備配置，擴(kuò)展存儲(chǔ)設(shè)備，提供歷史數(shù)據(jù)適用性，并實(shí)現(xiàn)物理存儲(chǔ)資源與數(shù)據(jù)邏輯資源的對(duì)應(yīng)，提高數(shù)據(jù)查詢性能，增強(qiáng)故障恢復(fù)能力。

1云存儲(chǔ)技術(shù)概述

云存儲(chǔ)是一種計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型，其中數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在邏輯池中。物理存儲(chǔ)跨越多個(gè)服務(wù)器(有時(shí)在多個(gè)位置)，物理環(huán)境通常由托管公司擁有和管理。這些云存儲(chǔ)提供商負(fù)責(zé)保持?jǐn)?shù)據(jù)的可用性和可訪問(wèn)性，以及物理環(huán)境的保護(hù)和運(yùn)行。人們和組織從提供商處購(gòu)買或租賃存儲(chǔ)容量來(lái)存儲(chǔ)用戶、組織或應(yīng)用程序數(shù)據(jù)。云存儲(chǔ)服務(wù)可以通過(guò)位于同一地點(diǎn)的云計(jì)算服務(wù)、Web服務(wù)應(yīng)用編程接口(API)或利用該API的應(yīng)用來(lái)訪問(wèn)，例如云桌面存儲(chǔ)、云存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)或基于Web的內(nèi)容管理系統(tǒng)。城市管理機(jī)構(gòu)一般只需支付實(shí)際使用的存儲(chǔ)費(fèi)用，通常是一個(gè)月的平均消費(fèi)。這并不意味著云存儲(chǔ)更便宜，只是意味著它會(huì)產(chǎn)生運(yùn)營(yíng)費(fèi)用而不是資本費(fèi)用。使用云存儲(chǔ)可以減少高達(dá)70%的能耗，使其成為更綠色的城市。在供應(yīng)商層面，他們也在處理更高水平的能源，因此他們將更有能力管理能源，以降低自己的成本。組織可以根據(jù)補(bǔ)充初始直接成本節(jié)約潛力的相關(guān)決策標(biāo)準(zhǔn)，在異地和異地云存儲(chǔ)選項(xiàng)之間進(jìn)行選擇，或者兩種選項(xiàng)混合使用；例如，運(yùn)營(yíng)連續(xù)性(COOP)、災(zāi)難恢復(fù)(DR)、安全性(PII、HIPAA、SARBOX、IA/CND)以及記錄保留法律、法規(guī)和政策。存儲(chǔ)可用性和數(shù)據(jù)保護(hù)是對(duì)象存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)的固有特性，因此根據(jù)應(yīng)用程序，可以消除增加可用性和保護(hù)的額外技術(shù)、工作量和成本。存儲(chǔ)維護(hù)任務(wù)，如購(gòu)買額外的存儲(chǔ)容量，由服務(wù)提供商負(fù)責(zé)。云存儲(chǔ)通過(guò)Web服務(wù)界面為用戶提供了對(duì)另一個(gè)組織基礎(chǔ)設(shè)施中托管的廣泛資源和應(yīng)用程序的即時(shí)訪問(wèn)。云存儲(chǔ)可用于將虛擬機(jī)映像從云復(fù)制到內(nèi)部位置，或?qū)⑻摂M機(jī)映像從內(nèi)部位置導(dǎo)入到云映像庫(kù)。此外，云存儲(chǔ)可用于在用戶帳戶之間或數(shù)據(jù)中心之間移動(dòng)虛擬機(jī)映像。云存儲(chǔ)可用作自然災(zāi)害防護(hù)備份，因?yàn)槿虿煌胤酵ǔＳ?或3臺(tái)不同的備份服務(wù)器。云存儲(chǔ)可以通過(guò)WebDAV協(xié)議映射為本地驅(qū)動(dòng)器。它可以作為具有多個(gè)辦公地點(diǎn)的組織的中央文件服務(wù)器?？傮w而言，云儲(chǔ)存技術(shù)在對(duì)智慧城市綜合管理方面有如下的幾大優(yōu)勢(shì)，第一點(diǎn)，避免硬件出現(xiàn)大量冗余，使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)更為安全。第二點(diǎn)，節(jié)能環(huán)保，效益顯著。第三點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)需要升級(jí)時(shí)，其存儲(chǔ)服務(wù)不會(huì)受到影響。第四點(diǎn)，擁有海量的橫向擴(kuò)展能力，強(qiáng)大的負(fù)載均衡功能。第五點(diǎn)，可以統(tǒng)一管理，因此管理效率非常高。

2云存儲(chǔ)在智慧城市綜合管理的實(shí)踐應(yīng)用

目前武漢的臨空新城正在不斷建設(shè)之中，建設(shè)的前端點(diǎn)位也越來(lái)越多，分辨率也從1080P逐步向400W、4K演變，存儲(chǔ)空間需求激增。此外由于歷史原因，武漢臨空新城存儲(chǔ)系統(tǒng)往往面臨著，分布式存儲(chǔ)和集中存儲(chǔ)混搭、標(biāo)清高清混搭以及不同品牌不同架構(gòu)設(shè)備混搭的局面。如何在有限的政府預(yù)算和投資下，盡可能的提升數(shù)據(jù)安全、廣泛兼容利舊設(shè)備建造以及響應(yīng)未來(lái)大數(shù)據(jù)共享、挖掘等應(yīng)用需求，是各家存儲(chǔ)廠商不得不面對(duì)的問(wèn)題。結(jié)合天地云存儲(chǔ)在智慧城市領(lǐng)域的應(yīng)用和實(shí)踐，我們覺得云存儲(chǔ)可為甲方帶來(lái)豐富的用戶價(jià)值。

2.1城市數(shù)字安全領(lǐng)域

智慧城市管理數(shù)據(jù)池是一個(gè)數(shù)據(jù)集，包括備份池，歷史數(shù)據(jù)池，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，在線數(shù)據(jù)池。通過(guò)數(shù)據(jù)池管理層管理的各種數(shù)據(jù)池，可以動(dòng)態(tài)遷移，監(jiān)控和控制數(shù)據(jù)池中保存的數(shù)據(jù)，以防止池中的數(shù)據(jù)流失，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的更多機(jī)密性，可用性和完整性。擴(kuò)展到廣泛區(qū)域的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)是存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)集。存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)管理層是管理存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)集的軟件平臺(tái)。通過(guò)集群，分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)，我們開發(fā)管理軟件來(lái)管理云存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)在云存儲(chǔ)中協(xié)同工作，監(jiān)控存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警和自動(dòng)維護(hù)，使許多存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)為用戶提供更強(qiáng)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能。通過(guò)各種數(shù)據(jù)備份技術(shù)，我們將防止存儲(chǔ)在云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)丟失，以保證云存儲(chǔ)的安全性和穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)分布描述倉(cāng)庫(kù)記錄存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中保存的數(shù)據(jù)的位置。應(yīng)用程序接口層是應(yīng)用程序服務(wù)接口;任何用戶都可以通過(guò)公共應(yīng)用程序界面從云存儲(chǔ)系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)。根據(jù)不同企業(yè)的服務(wù)需求，我們配置不同的訪問(wèn)類型的云存儲(chǔ)和訪問(wèn)方法。在應(yīng)用程序接口層，我們必須定義權(quán)限管理的方法，以保證存儲(chǔ)在云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的安全性

2.2城市管理數(shù)據(jù)容量領(lǐng)域

根據(jù)查詢城市管理數(shù)據(jù)的時(shí)間，系統(tǒng)可以判斷用戶在在線數(shù)據(jù)池或歷史數(shù)據(jù)池中查詢存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)池歷史數(shù)據(jù)池存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)。為了增強(qiáng)存儲(chǔ)設(shè)備的使用率，降低存儲(chǔ)成本，數(shù)據(jù)經(jīng)常遷移到歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，這將減少歷史數(shù)據(jù)以影響系統(tǒng)性能。對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和備份池，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)都提供創(chuàng)建數(shù)據(jù)快照的功能，數(shù)據(jù)快照存儲(chǔ)數(shù)據(jù)靜態(tài)副本集只讀，根據(jù)一定的時(shí)間間隔，創(chuàng)建數(shù)據(jù)快照集，并形成數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中收集歷史數(shù)據(jù)，這為城市未來(lái)的存儲(chǔ)開發(fā)提供決策。并且容易確定存儲(chǔ)容量的數(shù)量何時(shí)增加。隨著時(shí)間的推移，在線數(shù)據(jù)池，備份池，歷史數(shù)據(jù)池和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的存儲(chǔ)容量開始滾雪球效應(yīng)，數(shù)據(jù)池存儲(chǔ)空間不足將導(dǎo)致數(shù)據(jù)存在丟失。通過(guò)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)池的存儲(chǔ)容量，當(dāng)存儲(chǔ)容量接近存儲(chǔ)容量的閾值時(shí)，執(zhí)行監(jiān)控性能策略可以及時(shí)自動(dòng)部署存儲(chǔ)容量。第一個(gè)策略：定義歷史數(shù)據(jù)和備份文件的年齡，將年齡超過(guò)時(shí)間限制的數(shù)據(jù)遷移到磁帶，并完成脫機(jī)保存的數(shù)據(jù)。第二種策略：定義存儲(chǔ)容量的閾值，當(dāng)存儲(chǔ)容量接近存儲(chǔ)容量的閾值時(shí)設(shè)置性能警報(bào)，自動(dòng)遷移備份文件和歷史數(shù)據(jù);調(diào)用StorageAdministrator，添加新的存儲(chǔ)設(shè)備，以便為新數(shù)據(jù)提供更多存儲(chǔ)空間并確保系統(tǒng)適用性。第三種策略：定義存儲(chǔ)性能標(biāo)準(zhǔn)，在服務(wù)器性能明顯降低時(shí)監(jiān)控服務(wù)器性能，調(diào)用Administrator，分析系統(tǒng)配置并重新配置系統(tǒng)存儲(chǔ)空間。通過(guò)上述應(yīng)用可以看出，云存儲(chǔ)存儲(chǔ)管理控制優(yōu)化是一種有效的方法，可以減少大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的工作時(shí)間。結(jié)合存儲(chǔ)設(shè)備和控制管理軟件將提供系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享和系統(tǒng)高適用性。通過(guò)應(yīng)用云存儲(chǔ)管理控制機(jī)制，城市管理效率也會(huì)提高。

3云存儲(chǔ)技術(shù)在智慧城市綜合管理方面潛在的危險(xiǎn)

3.1管理數(shù)據(jù)存在位置過(guò)多

以武漢臨空新城為例，它的城市綜合管理系統(tǒng)分發(fā)數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在更多位置，增加了未經(jīng)授權(quán)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行物理訪問(wèn)的風(fēng)險(xiǎn)。例如，在基于云的體系結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)被頻繁復(fù)制和移動(dòng)，因此未經(jīng)授權(quán)的數(shù)據(jù)恢復(fù)風(fēng)險(xiǎn)急劇增加。例如在處理舊設(shè)備、重新使用驅(qū)動(dòng)器、重新分配存儲(chǔ)空間的情況下。復(fù)制數(shù)據(jù)的方式取決于客戶選擇的服務(wù)級(jí)別和提供的服務(wù)。

3.2管理數(shù)據(jù)訪問(wèn)人數(shù)增加

以武漢臨空新城為例，隨著其建設(shè)的逐漸推進(jìn)，能夠訪問(wèn)城市管理數(shù)據(jù)的人數(shù)急劇增加，這些人可能會(huì)受到賄賂或脅迫。一家云存儲(chǔ)公司將有許多客戶和數(shù)千臺(tái)服務(wù)器，因此有一個(gè)更大的技術(shù)人員團(tuán)隊(duì)，他們可以通過(guò)物理和電子方式訪問(wèn)城市管理中心的幾乎所有數(shù)據(jù)。與服務(wù)提供商不同，服務(wù)用戶保存的解密密鑰限制了服務(wù)提供商員工對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。至于與多個(gè)用戶共享云中的多個(gè)數(shù)據(jù)，大量密鑰必須通過(guò)安全通道分發(fā)給用戶進(jìn)行解密，還必須由用戶在他們的設(shè)備中安全存儲(chǔ)和管理。存儲(chǔ)這些密鑰需要相當(dāng)昂貴的安全存儲(chǔ)。

3.3城市管理數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)量增多

它增加了城市管理數(shù)據(jù)通過(guò)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)量。存儲(chǔ)在云上的數(shù)據(jù)不僅僅是局域網(wǎng)(LAN)或存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)(SAN)，而是需要一個(gè)廣域網(wǎng)(WAN)來(lái)將它們連接起來(lái)。通過(guò)與許多其他用戶/客戶共享存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)，其他客戶可以訪問(wèn)您的數(shù)據(jù)。有時(shí)是因?yàn)殄e(cuò)誤的行為、有缺陷的設(shè)備、錯(cuò)誤，有時(shí)是因?yàn)榉缸镆鈭D。此風(fēng)險(xiǎn)適用于所有類型的存儲(chǔ)，而不僅僅是云存儲(chǔ)。

4結(jié)語(yǔ)

云存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于城市管理中的各個(gè)領(lǐng)域，智慧城市的管理需要大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)池，所以離不開云存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展。所以應(yīng)當(dāng)一方面大力解決云存儲(chǔ)技術(shù)所帶來(lái)的安全隱患，另一方面將云存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用到城市管理中，使智慧城市管理效率大大提高。

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作者:王瑩 馬井松 向陽(yáng) 單位:武漢臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)投資有限公司