CN106060176A - 一种基于混合云的云计算应用架构及云计算服务方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于混合云的云计算应用架构及云计算服务方法，所述架构包括主服务端、数据存储服务端、数据获取服务端、数据迁移服务端、云存储接入组件、访问统计服务端和数据库服务端，主服务端分别与数据存储服务端、数据获取服务端、数据迁移服务端、云存储接入组件和访问统计服务端连接，数据存储服务端和数据获取服务端均分别与云存储接入组件、访问统计服务端和数据库服务端连接，云存储接入组件分别与混合云和访问统计服务端连接，数据库服务端与数据迁移服务端连接；所述云计算服务方法包括数据存储步骤和数据获取步骤。与现有技术相比，本发明具有安全性高、成本低、可靠性强以及灵活性好等优点。

Description

一种基于混合云的云计算应用架构及云计算服务方法

技术领域

本发明涉及云计算领域，尤其是涉及一种基于混合云的云计算应用架构及云计算服务方法。

背景技术

Gartner在2011年1月发布的IT行业十大战略技术报告中将云计算列为十大战略技术之首。根据IDC(International Data Corporation)显示，2015年云计算服务的年收益高达729亿美元；并在未来5年内，云计算服务仍将保持强劲的增长态势，平均年增幅将达到27.6％，是传统IT行业平均增长速度的6.7％的4倍。云计算具有广泛的应用前景，Google、IBM、Microsoft、Amazon、腾讯、阿里巴巴等知名IT企业都在大力开发和推进云计算。

然而，随着云计算用户和服务内容的爆炸式增长，用户需求和提供商服务模式之间的矛盾日趋明显，云计算要成为真正为广大用户普遍认同的信息服务基础架构还面临着诸多挑战。据Gartner的调查报告显示，安全性、可用性和性能成为用户最关注的三个方面；另外，支付模式的经济性、系统的兼容性、现有IT基础设施的继承性及定制化的灵活性也有超过75％的受访用户表示关注。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种安全性高、成本低、可靠性强以及灵活性好的基于混合云的云计算应用架构及云计算服务方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于混合云的云计算应用架构，用以为用户提供云计算资源服务，用户通过应用程序或客户端与所述基于混合云的云计算应用架构连接，所述混合云包括私有云和公有云，所述基于混合云的云计算应用架构包括：

主服务端，与应用程序和客户端连接，用于提供用户接口以实现数据存储、数据获取、数据管理和用户管理；

数据存储服务端，与主服务端连接，用于将数据分块存储至公有云或私有云中，以及生成元数据用于数据的查询和恢复；

数据获取服务端，与主服务端连接，用于从公有云或私有云中获取合并后的数据；

数据迁移服务端，与主服务端连接，用于解决混合云更换和数据存储并未达到最优状态的问题；

云存储接入组件，分别与主服务端、数据存储服务端、数据获取服务端和混合云连接，用于为数据存储服务端和数据获取服务端提供混合云的接口；

访问统计服务端，分别与主服务端、数据存储服务端、数据获取服务端和云存储接入组件连接，用于统计数据的访问情况；

数据库服务端，分别与数据存储服务端、数据获取服务端和数据迁移服务端连接，用于存储元数据来记录数据的大小和位置。

所述主服务端包括：

用户接口，与应用程序和客户端连接，用于与用户进行数据交流；

数据控制单元，分别与用户接口、数据存储服务端、数据获取服务端和数据迁移服务端连接，用于将用户对于数据的请求转发给数据存储服务端和数据获取服务端，同时控制数据迁移服务端完成数据的迁移；

云服务存储管理单元，分别与数据控制单元和云存储接入组件连接，用于管理混合云的加入和退出、配置混合云的参数以及监控混合云的负载和连接状态并将其反馈给数据控制单元；

数据管理单元，与访问统计服务端连接，用于管理数据信息；

用户管理单元，与用户接口连接，用于管理用户信息。

所述数据存储服务端包括：

存储调度单元，分别与主服务端和云存储接入组件连接，用于确定数据的存储策略并调用云存储接入组件完成数据存储；

数据拆分单元，分别与存储调度单元和数据库服务端连接，用于利用IDA算法对数据进行分块并将分块后的数据反馈至存储调度单元、记录元数据并将元数据存储至数据库服务端；

存储安全管理单元，分别与数据拆分单元和存储调度单元连接，用于对数据进行对称加密和签名并将加密后的数据反馈至存储调度单元。

所述IDA算法具体为：

1)数据分块：将长度为L的数据F分成n个小片F_i，每片的大小为所述i的大小满足1≤i≤n，所述m的大小满足m≤n；

2)数据恢复：任意选取n片中的m片，即可恢复数据F。

所述数据获取服务端包括：

还原调度单元，分别与主服务端和数据库服务端连接，用于查询元数据信息、确定数据的获取方案以及将数据上传至主服务端完成数据的获取；

数据合并单元，分别与还原调度单元和云存储接入组件连接，用于调用云存储接入组件获取分块的数据、利用IDA算法对分块数据进行合并以及将合并后的数据反馈至还原调度单元；

获取安全管理单元，与数据合并单元连接，用于将加密的数据进行解密并验证合并后的数据的完整性。

所述云存储接入组件包括私有云接入口和公有云接入口，所述私有云接入口分别与私有云、主服务端、数据存储服务端和数据获取服务端连接，所述公有云接入口分别与公有云、主服务端、数据存储服务端和数据获取服务端连接。

所述数据迁移服务端包括：

调用指令判断单元，与主服务端连接，用于判断主服务端是否发出调用指令；

周期判断单元，在调用指令判断单元的判断结果为否时响应，用于判断是否到达了数据迁移服务端的工作周期；

存储时间判断单元，在调用指令判断单元或周期判断单元的判断结果为是时响应，用于判断公有云存储的数据是否到达预测存储时间；

迁移代价计算单元，在存储时间判断单元的判断结果为是时响应，用于计算数据的存储方案和与该方案相应的数据的迁移代价；

数据迁移单元，在数据的迁移代价小于迁移阈值时响应，进行数据的迁移。

一种利用如上所述的基于混合云的云计算应用架构实现的云计算服务方法，其特征在于，所述云计算服务方法包括：

数据存储步骤，用户将数据上传至主服务端，主服务端将数据传输至数据存储服务端，数据存储服务端调用云存储接入组件将数据存储至混合云中，并将元数据存储至数据库服务端中；

数据获取步骤，主服务端接收用户的数据下载请求，将请求传输至数据获取服务端，数据获取服务端根据数据库服务端中的元数据，调用云存储接入组件从混合云中获取数据并进行恢复。

所述数据存储步骤具体为：

11)主服务端接收用户上传的数据并将数据传输至数据存储服务端；

12)数据存储服务端判断私有云的空间是否达到系统设定的阈值，若否则进入步骤13)，若是则进入步骤14)；

13)数据存储服务端调用云存储接入组件，将数据存储至私有云，同时数据存储服务端生成元数据并将其存储至数据库服务端；

14)数据存储服务端计算存储方案并将数据分块；

15)数据存储服务端判断分块后的数据是否需要加密，若是则进行加密操作并进入步骤16)，若否则直接进入步骤16)；

16)数据存储服务端调用云存储接入组件，将数据存储至公有云，同时数据存储服务端生成元数据并将其存储至数据库服务端。

所述数据获取步骤具体为：

21)主服务端响应用户的数据下载请求并发送命令至数据获取服务端；

22)数据获取服务端访问数据库服务端，获取数据的元数据；

23)数据获取服务端根据元数据判断数据的存储位置，若为私有云则进入步骤24)，若为公有云则进入步骤25)；

24)数据获取服务端调用云存储接入组件，从私有云中获取数据并上传至主服务端，进入步骤28)；

25)数据获取服务端判断数据是否存储在公有云的缓存空间中，若是则从公有云的缓存空间中获取数据并上传至主服务端，进入步骤28)，若否则进入步骤26)；

26)数据获取服务端计算获取方案并根据方案获取数据；

27)数据获取服务端将获得的数据解密合并后上传至主服务端；

28)主服务端将数据传输给用户。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)利用私有云来保证机构或企业核心技术的安全运行，保证企业数据的安全性、机密性和可靠性。

(2)利用公有云来为大部分普通用户提供云计算资源服务，公有云可以部署在廉价的机器上，提供低收费标准，降低机构或企业的经济支出。

(3)整个架构分为7个模块，模块化程度高，便于管理，同时在一个模块出错时不影响其他模块的正常使用。

(4)设有数据迁移服务端，在更换云服务器和数据存储方案未达到最优状态时，可以进行数据的迁移，灵活性强。

(5)数据存储服务端和数据获取服务端都通过IDA算法对数据进行分块和恢复，这种算法适合容错，可以保证重要数据的传输。

(6)通过数据存储步骤可以在私有云有空间时将数据传递到私有云中，在私有云没有空间时对数据分块加密后存储至公有云中，使得即使某个云服务商的数据泄露或被窃取时，全部数据不会全部被窃取到，保障了数据的安全性。

(7)由于采用IDA算法，因此在数据存储和获取步骤中即使出现部分云服务商的服务终端或数据丢失时也不会影响到混合云数据的存储或获取。

(8)数据获取步骤中从公有云获取数据时通过增加缓存空间进行了数据的缓存，提升了访问性能和获取速度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中数据存储的流程图；

图3为本发明中数据获取的流程图；

其中，1为主服务端，2为数据存储服务端，3为数据获取服务端，4为数据迁移服务端，5为访问统计服务端，6为云存储接入组件，7为数据库服务端，11为用户接口，12为数据控制单元，13为云服务存储管理单元，14为数据管理单元，15为用户管理单元，21为存储调度单元，22为数据拆分单元，23为存储安全管理单元，31为还原调度单元，32为数据合并单元，33为获取安全管理单元，61为私有云接入口，62为公有云接入口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本发明提供了一种基于混合云的云计算应用架构，用以为用户提供云计算资源服务，用户通过应用程序或客户端与所述基于混合云的云计算应用架构连接，混合云包括私有云和公有云，私有云必须尽可能地与内部原生的基础设施系统无缝整合在一起，安全与稳定性、服务协议、可扩展性、易管理性和成本都是部署私有云存储时需要考虑的因素，公有云则通常以三种方式为用户提供云存储服务：web端页面、服务商所提供的终端应用程序以及开放API。本发明的研究对象为公有云存储服务的开放API。开放API一般以web服务的形式提供，可以被任何第三方应用所调用，所以其面向的用户大多为第三方应用程序开放者，云存储服务可以被作为应用程序产生的数据存放和转移的空间。

该基于混合云的云计算应用架构包括：主服务端1，与应用程序和客户端连接，用于提供用户接口11以实现数据存储、数据获取、数据管理和用户管理，主服务端1为应用程序和客户端提供了友好、易用且灵活的用户接口11以完成数据文件存取和资源管理等功能；数据存储服务端2，与主服务端1连接，用于将数据分块存储至公有云或私有云中，以及生成元数据用于数据的查询和恢复；数据获取服务端3，与主服务端1连接，用于从公有云或私有云中获取合并后的数据；数据迁移服务端4，与主服务端1连接，用于解决混合云更换和数据存储并未达到最优状态的问题，数据迁移服务端4按照一定的周期自动运行或被主服务端1调用直接运行；云存储接入组件6，分别与主服务端1、数据存储服务端2、数据获取服务端3和混合云连接，它以组件的形式被其他服务端调用，用于为数据存储服务端2和数据获取服务端3提供混合云的接口；访问统计服务端5，分别与主服务端1、数据存储服务端2、数据获取服务端3和云存储接入组件6连接，它是为数据存储和迁移提供辅助作用，用于统计数据的访问情况；数据库服务端7，分别与数据存储服务端2、数据获取服务端3和数据迁移服务端4连接，用于存储元数据来记录数据的大小和位置。

其中，主服务端1包括：用户接口11，与应用程序和客户端连接，用于与用户进行数据交流；数据控制单元12，分别与用户接口11、数据存储服务端2、数据获取服务端3和数据迁移服务端4连接，用于将用户对于数据的请求转发给数据存储服务端2和数据获取服务端3，同时控制数据迁移服务端4完成数据的迁移；云服务存储管理单元13，分别与数据控制单元12和云存储接入组件6连接，用于管理混合云的加入和退出、配置混合云的参数以及监控混合云的负载和连接状态并将其反馈给数据控制单元12；数据管理单元14，与访问统计服务端5连接，用于管理数据信息；用户管理单元15，与用户接口11连接，用于管理用户信息。

数据存储服务端2包括：存储调度单元21，分别与主服务端1和云存储接入组件6连接，用于确定数据的存储策略并调用云存储接入组件6完成数据存储；数据拆分单元22，分别与存储调度单元21和数据库服务端7连接，用于利用IDA算法对数据进行分块并将分块后的数据反馈至存储调度单元21、记录元数据并将元数据存储至数据库服务端7；存储安全管理单元23，分别与数据拆分单元22和存储调度单元21连接，用于对数据进行对称加密和签名并将加密后的数据反馈至存储调度单元21。

数据获取服务端3包括：还原调度单元31，分别与主服务端1和数据库服务端7连接，用于查询元数据信息、确定数据的获取方案以及将数据上传至主服务端1完成数据的获取；数据合并单元32，分别与还原调度单元31和云存储接入组件6连接，用于调用云存储接入组件6获取分块的数据、利用IDA算法对分块数据进行合并以及将合并后的数据反馈至还原调度单元31；获取安全管理单元33，与数据合并单元32连接，用于将加密的数据进行解密并验证合并后的数据的完整性。

云存储接入组件6包括私有云接入口61和公有云接入口62，私有云接入口61分别与私有云、主服务端1、数据存储服务端2和数据获取服务端3连接，公有云接入口62分别与公有云、主服务端1、数据存储服务端2和数据获取服务端3连接。

数据迁移服务端4包括：调用指令判断单元，与主服务端连接，用于判断主服务端是否发出调用指令；周期判断单元，在调用指令判断单元的判断结果为否时响应，用于判断是否到达了数据迁移服务端的工作周期；存储时间判断单元，在调用指令判断单元或周期判断单元的判断结果为是时响应，用于判断公有云存储的数据是否到达预测存储时间；迁移代价计算单元，在存储时间判断单元的判断结果为是时响应，用于计算数据的存储方案和与该方案相应的数据的迁移代价；数据迁移单元，在数据的迁移代价小于迁移阈值时响应，进行数据的迁移。

利用上述基于混合云的云计算应用架构，可以实现云计算，该云计算的方法包括：

数据存储步骤，用户将数据上传至主服务端1，主服务端1将数据传输至数据存储服务端2，数据存储服务端2调用云存储接入组件6将数据存储至混合云中，并将元数据存储至数据库服务端7中；

数据获取步骤，主服务端1接收用户的数据下载请求，将请求传输至数据获取服务端3，数据获取服务端3根据数据库服务端7中的元数据，调用云存储接入组件6从混合云中获取数据并进行恢复。

进行数据存储时，用户将数据通过服务接口上传至主服务，然后交给数据存储服务，数据存储服务首先判断私有云存储占用空间是否达到了系统预先设定的阈值，若未达到则表明私有云拥有足够的空间来存储用户的数据，这时系统将数据文件直接存储并生成元数据写入服务端数据库中，否则表明数据需要上传到公有云空间中。若用户设定了对存储到公有云的数据的加密机制，这时首先完成数据的加密。然后系统调用云服务商选择算法确定存储方案，调用信息分散算法将数据分块，并生成数据文件和数据块的元数据，包括文件大小、存储位置等信息。系统将元数据写入到数据库后，将数据块放入上传队列等待上传到公有云存储空间。

进行数据获取时，首先从数据库中获取所请求数据文件的元数据，从而得知数据文件存放的位置；若存放于私有云中，则系统直接访问私有云获取数据返回给用户；当需要从公有云获取数据时，为了提升访问性能，系统在服务器硬盘中设定了一定大小的缓存空间，如果数据文件在缓存空间内则可以直接获取返回给用户，否则系统计算出当前最佳的数据块下载方案，访问公有云获取响应的数据块，最后合并出的完整数据文件会缓存在本地的缓存空间，同时返回给用户。

如图2所示，数据存储步骤具体为：

11)主服务端1接收用户上传的数据并将数据传输至数据存储服务端2；

12)数据存储服务端2判断私有云的空间是否达到系统设定的阈值，若否则进入步骤13)，若是则进入步骤14)；

13)数据存储服务端2调用云存储接入组件6，将数据存储至私有云，同时数据存储服务端2生成元数据并将其存储至数据库服务端7；

14)数据存储服务端2计算存储方案并将数据分块；

15)数据存储服务端2判断分块后的数据是否需要加密，若是则进行加密操作并进入步骤16)，若否则直接进入步骤16)；

16)数据存储服务端2调用云存储接入组件6，将数据存储至公有云，同时数据存储服务端2生成元数据并将其存储至数据库服务端7。

如图3所示，数据获取步骤具体为：

21)主服务端1响应用户的数据下载请求并发送命令至数据获取服务端3；

22)数据获取服务端3访问数据库服务端7，获取数据的元数据；

23)数据获取服务端3根据元数据判断数据的存储位置，若为私有云则进入步骤24)，若为公有云则进入步骤25)；；

24)数据获取服务端3调用云存储接入组件6，从私有云中获取数据并上传至主服务端1，进入步骤28)；

25)数据获取服务端3判断数据是否存储在缓存空间中，若是则从缓存空间中获取数据并上传至主服务端1，进入步骤28)，若否则进入步骤26)；

26)数据获取服务端3计算获取方案并根据方案获取数据；

27)数据获取服务端3将获得的数据合并后上传至主服务端1；

28)主服务端1将数据传输给用户。

除上述数据存储和获取步骤外，该云计算方法还包括数据迁移步骤，具体为：

31)判断主服务端是否发出调用指令，若是则进入步骤33)，若否则进入步骤32)；

32)判断是否到达了数据迁移服务端的工作时间，若是则进入步骤33)，若否则返回步骤31)；

33)判断公有云存储的数据是否达到预测存储时间，若是则对该数据重新计算存储方案，若否则返回步骤31)；

34)根据步骤33)得到的存储方案计算数据的迁移代价，判断迁移代价是否小于迁移阈值，若是则进行数据迁移，若否则不进行数据迁移。

在对公有云的数据进行存取时候，对公有云中的数据利用信息分散算法(IDA算法)进行(k,n)存储，即系统将数据文件拆分为n个带有冗余编码的数据块，选择n个不同的云服务商分别存储，在对数据进行获取的时候，需要获取门限值k以上的数据块才能完成。

Claims (10)

1.一种基于混合云的云计算应用架构，用以为用户提供云计算资源服务，用户通过应用程序或客户端与所述基于混合云的云计算应用架构连接，所述混合云包括私有云和公有云，其特征在于，所述基于混合云的云计算应用架构包括：

主服务端，与应用程序和客户端连接，用于提供用户接口以实现数据存储、数据获取、数据管理和用户管理；

数据存储服务端，与主服务端连接，用于将数据分块存储至公有云或私有云中，以及生成元数据用于数据的查询和恢复；

数据获取服务端，与主服务端连接，用于从公有云或私有云中获取合并后的数据；

数据迁移服务端，与主服务端连接，用于解决混合云更换和数据存储并未达到最优状态的问题；

云存储接入组件，分别与主服务端、数据存储服务端、数据获取服务端和混合云连接，用于为数据存储服务端和数据获取服务端提供混合云的接口；

访问统计服务端，分别与主服务端、数据存储服务端、数据获取服务端和云存储接入组件连接，用于统计数据的访问情况；

数据库服务端，分别与数据存储服务端、数据获取服务端和数据迁移服务端连接，用于存储元数据来记录数据的大小和位置。

2.根据权利要求1所述的基于混合云的云计算应用架构，其特征在于，所述主服务端包括：

用户接口，与应用程序和客户端连接，用于与用户进行数据交流；

数据控制单元，分别与用户接口、数据存储服务端、数据获取服务端和数据迁移服务端连接，用于将用户对于数据的请求转发给数据存储服务端和数据获取服务端，同时控制数据迁移服务端完成数据的迁移；

云服务存储管理单元，分别与数据控制单元和云存储接入组件连接，用于管理混合云的加入和退出、配置混合云的参数以及监控混合云的负载和连接状态并将其反馈给数据控制单元；

数据管理单元，与访问统计服务端连接，用于管理数据信息；

用户管理单元，与用户接口连接，用于管理用户信息。

3.根据权利要求1所述的基于混合云的云计算应用架构，其特征在于，所述数据存储服务端包括：

存储调度单元，分别与主服务端和云存储接入组件连接，用于确定数据的存储策略并调用云存储接入组件完成数据存储；

数据拆分单元，分别与存储调度单元和数据库服务端连接，用于利用IDA算法对数据进行分块并将分块后的数据反馈至存储调度单元、记录元数据并将元数据存储至数据库服务端；

存储安全管理单元，分别与数据拆分单元和存储调度单元连接，用于对数据进行对称加密和签名并将加密后的数据反馈至存储调度单元。

4.根据权利要求3所述的基于混合云的云计算应用架构，其特征在于，所述IDA算法具体为：

1)数据分块：将长度为L的数据F分成n个小片F_i，每片的大小为所述i的大小满足1≤i≤n，所述m的大小满足m≤n；

2)数据恢复：任意选取n片中的m片，即可恢复数据F。

5.根据权利要求3所述的基于混合云的云计算应用架构，其特征在于，所述数据获取服务端包括：

还原调度单元，分别与主服务端和数据库服务端连接，用于查询元数据信息、确定数据的获取方案以及将数据上传至主服务端完成数据的获取；

数据合并单元，分别与还原调度单元和云存储接入组件连接，用于调用云存储接入组件获取分块的数据、利用IDA算法对分块数据进行合并以及将合并后的数据反馈至还原调度单元；

获取安全管理单元，与数据合并单元连接，用于将加密的数据进行解密并验证合并后的数据的完整性。

6.根据权利要求1所述的基于混合云的云计算应用架构，其特征在于，所述云存储接入组件包括私有云接入口和公有云接入口，所述私有云接入口分别与私有云、主服务端、数据存储服务端和数据获取服务端连接，所述公有云接入口分别与公有云、主服务端、数据存储服务端和数据获取服务端连接。

7.根据权利要求1所述的基于混合云的云计算应用架构，其特征在于，所述数据迁移服务端包括：

调用指令判断单元，与主服务端连接，用于判断主服务端是否发出调用指令；

周期判断单元，在调用指令判断单元的判断结果为否时响应，用于判断是否到达了数据迁移服务端的工作周期；

存储时间判断单元，在调用指令判断单元或周期判断单元的判断结果为是时响应，用于判断公有云存储的数据是否到达预测存储时间；

迁移代价计算单元，在存储时间判断单元的判断结果为是时响应，用于计算数据的存储方案和与该方案相应的数据的迁移代价；

数据迁移单元，在数据的迁移代价小于迁移阈值时响应，进行数据的迁移。

8.一种利用如权利要求1所述的基于混合云的云计算应用架构实现的云计算服务方法，其特征在于，所述云计算服务方法包括：

数据存储步骤，用户将数据上传至主服务端，主服务端将数据传输至数据存储服务端，数据存储服务端调用云存储接入组件将数据存储至混合云中，并将元数据存储至数据库服务端中；

数据获取步骤，主服务端接收用户的数据下载请求，将请求传输至数据获取服务端，数据获取服务端根据数据库服务端中的元数据，调用云存储接入组件从混合云中获取数据并进行恢复。

9.根据权利要求8所述的基于混合云的云计算应用架构实现的云计算服务方法，其特征在于，所述数据存储步骤具体为：

11)主服务端接收用户上传的数据并将数据传输至数据存储服务端；

12)数据存储服务端判断私有云的空间是否达到系统设定的阈值，若否则进入步骤13)，若是则进入步骤14)；

13)数据存储服务端调用云存储接入组件，将数据存储至私有云，同时数据存储服务端生成元数据并将其存储至数据库服务端；

14)数据存储服务端计算存储方案并将数据分块；

15)数据存储服务端判断分块后的数据是否需要加密，若是则进行加密操作并进入步骤16)，若否则直接进入步骤16)；

16)数据存储服务端调用云存储接入组件，将数据存储至公有云，同时数据存储服务端生成元数据并将其存储至数据库服务端。

10.根据权利要求8所述的基于混合云的云计算应用架构实现的云计算服务方法，其特征在于，所述数据获取步骤具体为：

21)主服务端响应用户的数据下载请求并发送命令至数据获取服务端；

22)数据获取服务端访问数据库服务端，获取数据的元数据；

23)数据获取服务端根据元数据判断数据的存储位置，若为私有云则进入步骤24)，若为公有云则进入步骤25)；

24)数据获取服务端调用云存储接入组件，从私有云中获取数据并上传至主服务端，进入步骤28)；

25)数据获取服务端判断数据是否存储在公有云的缓存空间中，若是则从公有云的缓存空间中获取数据并上传至主服务端，进入步骤28)，若否则进入步骤26)；

26)数据获取服务端计算获取方案并根据方案获取数据；

27)数据获取服务端将获得的数据解密合并后上传至主服务端；

28)主服务端将数据传输给用户。