CN102263825A - 一种基于云位置的混合云存储系统数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于云位置的混合云存储系统数据传输方法，该方法是通过对云存储节点、客户端云位置的分析以及不同的云环境自动采取不同的数据传输方式，该方法包括：云位置分析模块、总体调度模块、传输模式选择器、数据传输模块、云位置信息数据库，其中：云存储节点：包括控制节点和数据节点，控制节点负责整个系统的管理和控制工作；数据节点负责实际的数据存储；云位置分析模块：部署于云存储系统控制节点，主要负责两方面的任务：1）管理混合云存储系统定义的公共云和私有云的云位置信息，定义和维护整个系统的云拓扑；2）根据客户端登录地点信息，确定其相对整个混合云存储系统的云位置。

Description

一种基于云位置的混合云存储系统数据传输方法

 

技术领域

本发明涉及计算机以及网络信息技术领域，具体涉及一种基于云位置的混合云存储系统数据传输方法。该方法通过对云存储节点、云客户端云位置的分析，针对不同的云环境自动采取不同的数据传输方式，同时满足私有云环境数据传输的高性能，以及公共云环境的高带宽利用率、高安全性等要求。

技术背景

混合云存储系统一般由私有云和公共云共同组成。公共云提供广泛地理位置的存储服务，并把所有私有云连接起来，由于公共云的数据传输较多发生在城域网络甚或跨洋网络上，而这些网络的带宽总是有限的，因此数据不得不采取压缩等方式进行。私有云则承担可用性及性能要求较高数据的存储任务，压缩等策略反而导致较高的延迟。

由于混合云存储系统的复杂性，混合云需要更高程度的自动化管理来匹配不同等级的可用性，性能和安全方面的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于云位置的混合云存储系统数据传输方法。

本发明的目的是按以下方式实现的，通过对云存储节点、客户端云位置的分析以及不同的云环境自动采取不同的数据传输方式，该方法包括：云位置分析模块、总体调度模块、传输模式选择器、数据传输模块、云位置信息数据库，其中：

云存储节点：包括控制节点和数据节点，控制节点负责整个系统的管理和控制工作；数据节点负责实际的数据存储；

云位置分析模块：部署于云存储系统控制节点，主要负责两方面的任务：1）管理混合云存储系统定义的公共云和私有云的云位置信息，定义和维护整个系统的云拓扑；2）根据客户端登录地点信息，确定其相对整个混合云存储系统的云位置；

总体调度模块：部署于云存储系统控制节点，负责：1）所有任务的调度和管理，包括云客户端登录信息的验证以及相应的存取控制；2）当有新的数据节点加入系统的时候，调用云位置分析模块确定其云位置，并将此信息发送给新加数据节点；负责数据节点的删除、信息维护的操作，总体调度模块也将执行对应位置信息维护；3）当云客户端发生数据存取的时候，将云位置分析模块确定的云客户端的位置信息发送给需要进行数据处理的数据节点；

数据传输模式选择器：部署于云存储系统的所有数据节点，负责根据任务调度模块发来的数据节点、云客户端的云位置信息，决定采用何种数据传输模式；数据传输模块：部署于云存储系统的所有数据节点，负责根据总体调度模块发来的数据传输请求以及数据传输模式选择器确定的数据传输模式执行相应的数据传输操作；云位置信息数据库：部署于云存储系统控制节点，负责所有控制节点、数据节点、云客户端的云位置信息的存储，其中，控制节点、数据节点的云位置信息持久存储，云客户端云位置信息的持久存储或采取过期删除策略；

云客户端的云位置信息维护具体流程如下：

1）云客户端发出登录请求；

2）控制节点总体调度模块接到登录请求，提交云位置分析模块进行分析；

3）云位置分析模块分析完毕云客户端的云位置信息，并将其更新到云位置信息数据库中；

4）由于云客户端可能是移动终端，根据管理员设定的云客户端的云位置信息更新周期，总体调度模块将定期检测并更新其最新云位置；

云客户端数据传输交互具体流程如下：

1）云客户端发出数据存取请求；

2）总体调度模块接到数据存取请求，确定具体需要响应的数据节点后将数据存取请求和云客户端的云位置信息一起发送给数据节点；

3）数据节点的数传模式选择器接收到云客户端的位置信息，根据客户端相对于客户端的相对云位置确定适用的数据传输策略，并将其发送给数据传输模块；

4）数据节点的数据传输模块执行具体的数据传输；

5）数据节点的传输模式选择器收到控制节点周期更新的云客户端的云位置信息，动态调整具体传输模式。

云位置信息包含云存储节点、云客户端的绝对云位置即物理地理位置以及与混合云存储系统中公有云、私有云的相对云位置；

根据云客户端所请求的数据存储区域的不同，对相对云位置做如下定义：

1）请求数据存储在本地私有云中，则定义其相对云位置为1；

2）请求数据存储在本地公共云中，则定义其相对云位置为2；

3）请求数据存储在异地公共云中，则定义其相对云位置为3；

4）请求数据存储在异地私有云中，则定义其相对云位置为4；

5）如果混合云的组成出现多层次包含关系，相对云位置定义也进行相应的扩展。

数据传输模式选择器根据相对云位置对数据压缩、加密、数据预取等方面进行策略化定义；包括：

1）数据压缩策略：相对云位置越低，则数据传输尽可能少的压缩或不压缩，以提高性能，降低延迟；相对云位置越高，则采取较高的压缩比，提升带宽利用率；

2）数据加密：相对云位置越低，尽可能少的加密或不加密，提高性能，降低延迟；相对云位置越高，则尽可能的采取等级更高的加密算法，保证数据安全；

3）数据预取：相对云位置越低，尽可能的预取较多的数据，提升用户体验；相对云位置越高，尽可能的较少预取数据，降低对带宽的占用，并提升客户端的响应速度。

本发明的优异效果：本发明的基于云位置的混合云存储系统数据传输方法，通过对云存储节点、云客户端云位置的分析，针对不同的云环境自动采取不同的数据传输方式，同时满足私有云环境数据传输的高性能，以及公共云环境的高带宽利用率、高安全性等要求。

附图说明

图1是一种基于云位置的混合云存储系统数据传输方法模块组成关系图。

具体实施方式

通过对云存储节点、客户端云位置的分析，针对不同的云环境自动采取不同的数据传输方式，该方法主要包括：总体调度模块、云位置分析模块、传输模式选择器、数据传输模块、云位置信息数据库；

本方法中所指的云存储节点包括控制节点和数据节点。控制节点主要负责整个系统的管理和控制工作，数据节点负责实际的数据存储。

云位置分析模块：部署于云存储系统控制节点，主要负责两方面的任务：1、管理混合云存储系统定义的公共云和私有云的云位置信息，定义和维护整个系统的云拓扑；2、根据客户端登录地点信息，确定其相对整个混合云存储系统的云位置。

总体调度模块：部署于云存储系统控制节点，负责：1、所有任务的调度和管理，包括云客户端登录信息的验证，以及相应的存取控制；2、当有新的数据节点加入系统的时候，调用云位置分析模块确定其云位置，并将此信息发送给新加数据节点。数据节点的删除、信息维护等操作，总体调度模块也将执行对应位置信息维护。3、当云客户端发生数据存取的时候，将云位置分析模块确定的云客户端的位置信息发送给需要进行数据处理的数据节点。

数据传输模式选择器：部署于云存储系统的所有数据节点，主要负责根据任务调度模块发来的数据节点、云客户端的云位置信息，决定采用何种数据传输模式。

数据传输模块：部署于云存储系统的所有数据节点，主要负责根据总体调度模块发来的数据传输请求以及数据传输模式选择器确定的数据传输模式执行相应的数据传输操作。

云位置信息数据库：部署于云存储系统控制节点，负责所有控制节点、数据节点、云客户端的云位置信息的存储。其中，控制节点、数据节点的云位置信息持久存储，云客户端的云位置信息可以持久存储，也可以采取过期删除策略。

在本方法中，云位置信息包含节点（云存储节点、云客户端）的绝对云位置（物理地理位置），以及与混合云存储系统中公有云、私有云的相对云位置。

                                   -3-

根据云客户端所请求的数据存储区域的不同，对相对云位置做如下定义：

1）请求数据存储在本地私有云中，则定义其相对云位置为1；

2）请求数据存储在本地公共云中，则定义其相对云位置为2；

3）请求数据存储在异地公共云中，则定义其相对云位置为3；

4）请求数据存储在异地私有云中，则定义其相对云位置为4；

5）如果混合云的组成出现多层次包含关系，本方法的相对云位置定义也进行相应的扩展。

在本方法中，数据传输模式选择器根据相对云位置对数据压缩、加密、数据预取等方面进行策略化定义。

1）数据压缩策略：相对云位置越低，则数据传输尽可能少的压缩或不压缩，以提高性能，降低延迟；相对云位置越高，则采取较高的压缩比，提升带宽利用率；

2）数据加密：相对云位置越低，尽可能少的加密或不加密，提高性能，降低延迟；相对云位置越高，则尽可能的采取等级更高的加密算法，保证数据安全；

    3）数据预取：相对云位置越低，尽可能的预取较多的数据，提升用户体验；相对云位置越高，尽可能的较少预取数据，降低对带宽的占用，并提升客户端的响应速度。

    在本方法中，云客户端的云位置信息维护具体流程如下：

1）云客户端发出登录请求；

2）控制节点总体调度模块接到登录请求，提交云位置分析模块进行分析；

3）云位置分析模块分析完毕云客户端的云位置信息，并将其更新到云位置信息数据库中；

4）由于云客户端可能是移动终端，根据管理员设定的云客户端的云位置信息更新周期，总体调度模块将定期检测并更新其最新云位置；

在本法中，云客户端数据传输交互具体流程如下：

1）云客户端发出数据存取请求；

2）总体调度模块接到数据存取请求，确定具体需要响应的数据节点后将数据存取请求和云客户端的云位置信息一起发送给数据节点；

3）数据节点的数传模式选择器接收到云客户端的位置信息，根据客户端相对于客户端的相对云位置确定适用的数据传输策略，并将其发送给数据传输模块；

4）数据节点的数据传输模块执行具体的数据传输；

5）数据节点的传输模式选择器收到控制节点周期更新的云客户端的云位置信息，动态调整具体传输模式。

Claims (3)

1.一种基于云位置的混合云存储系统数据传输方法，其特征在于，通过对云存储节点、客户端云位置的分析以及不同的云环境自动采取不同的数据传输方式，该方法包括：云位置分析模块、总体调度模块、传输模式选择器、数据传输模块、云位置信息数据库，其中：

云存储节点：包括控制节点和数据节点，控制节点负责整个系统的管理和控制工作；数据节点负责实际的数据存储；

云位置分析模块：部署于云存储系统控制节点，主要负责两方面的任务：1）管理混合云存储系统定义的公共云和私有云的云位置信息，定义和维护整个系统的云拓扑；2）根据客户端登录地点信息，确定其相对整个混合云存储系统的云位置；

总体调度模块：部署于云存储系统控制节点，负责：1）所有任务的调度和管理，包括云客户端登录信息的验证以及相应的存取控制；2）当有新的数据节点加入系统的时候，调用云位置分析模块确定其云位置，并将此信息发送给新加数据节点；负责数据节点的删除、信息维护的操作，总体调度模块也将执行对应位置信息维护；3）当云客户端发生数据存取的时候，将云位置分析模块确定的云客户端的位置信息发送给需要进行数据处理的数据节点；

数据传输模式选择器：部署于云存储系统的所有数据节点，负责根据任务调度模块发来的数据节点、云客户端的云位置信息，决定采用何种数据传输模式；

数据传输模块：部署于云存储系统的所有数据节点，负责根据总体调度模块发来的数据传输请求以及数据传输模式选择器确定的数据传输模式执行相应的数据传输操作；

云位置信息数据库：部署于云存储系统控制节点，负责所有控制节点、数据节点、云客户端的云位置信息的存储，其中，控制节点、数据节点的云位置信息持久存储，云客户端云位置信息的持久存储或采取过期删除策略；

云客户端的云位置信息维护具体流程如下：

1）云客户端发出登录请求；

2）控制节点总体调度模块接到登录请求，提交云位置分析模块进行分析；

3）云位置分析模块分析完毕云客户端的云位置信息，并将其更新到云位置信息数据库中；

4）由于云客户端可能是移动终端，根据管理员设定的云客户端的云位置信息更新周期，总体调度模块将定期检测并更新其最新云位置；

云客户端数据传输交互具体流程如下：

1）云客户端发出数据存取请求；

2）总体调度模块接到数据存取请求，确定具体需要响应的数据节点后将数据存取请求和云客户端的云位置信息一起发送给数据节点；

3）数据节点的数传模式选择器接收到云客户端的位置信息，根据客户端相对于客户端的相对云位置确定适用的数据传输策略，并将其发送给数据传输模块；

4）数据节点的数据传输模块执行具体的数据传输；

5）数据节点的传输模式选择器收到控制节点周期更新的云客户端的云位置信息，动态调整具体传输模式。

2.根据权利要求1所述的基于云位置的混合云存储系统数据传输方法，其特征在于，云位置信息包含云存储节点、云客户端的绝对云位置即物理地理位置以及与混合云存储系统中公有云、私有云的相对云位置；

根据云客户端所请求的数据存储区域的不同，对相对云位置做如下定义：

1）请求数据存储在本地私有云中，则定义其相对云位置为1；

2）请求数据存储在本地公共云中，则定义其相对云位置为2；

3）请求数据存储在异地公共云中，则定义其相对云位置为3；

4）请求数据存储在异地私有云中，则定义其相对云位置为4；

5）如果混合云的组成出现多层次包含关系，相对云位置定义也进行相应的扩展。

3.根据权利要求1所述的基于云位置的混合云存储系统数据传输方法，数据传输模式选择器根据相对云位置对数据压缩、加密、数据预取方面进行策略化定义；包括：

1）数据压缩策略：相对云位置越低，则数据传输尽可能少的压缩或不压缩，以提高性能，降低延迟；相对云位置越高，则采取较高的压缩比，提升带宽利用率；

2）数据加密：相对云位置越低，尽可能少的加密或不加密，提高性能，降低延迟；相对云位置越高，则尽可能的采取级更高的加密算法，保证数据安全；

3）数据预取：相对云位置越低，尽可能的预取较多的数据，提升用户体验；相对云位置越高，尽可能的较少预取数据，降低对带宽的占用，并提升客户端的响应速度。

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