CN106790697A - 安全存储实现方法及装置 - Google Patents

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张勤
李进
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Abstract

本发明公开了一种安全存储实现方法，所述安全存储实现方法包括以下步骤：安全存储网关接收客户端发送的访问请求；当所述访问请求是写入请求时，安全存储网关接收所述客户端发送的需要存储的数据，并将接收到的数据加密后保存至后端服务器；当所述访问请求是读取请求时，安全存储网关从后端服务器读取所述访问请求对应的数据，并将读取的数据解密后返回至所述客户端。本发明还公开了一种安全存储实现装置。本发明不占用客户端进程，且数据存储安全性较强。

Description

安全存储实现方法及装置
技术领域
本发明涉及数据加密技术领域，尤其涉及安全存储实现方法及装置。
背景技术
近年来，随着通信技术在各行各业的广泛应用，信息安全问题日益突出。而在信息安全存储方面，目前常用方法是将待存储的数据在客户端加密后再保存至服务器，这种方法数据保存的安全性较低，且影响客户端进程。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种安全存储实现方法及装置，旨在通过安全存储网关进行数据加密和数据转换存储，不占用客户端进程，提高数据存储的安全性。
为实现上述目的，本发明提供的一种存储实现方法包括以下步骤：
安全存储网关接收客户端发送的访问请求；
当所述访问请求是写入请求时，安全存储网关接收所述客户端发送的需要存储的数据，并将接收到的数据加密后保存至后端服务器；
当所述访问请求是读取请求时，安全存储网关从后端服务器读取所述访问请求对应的数据，并将读取的数据解密后返回至所述客户端。
优选地，所述安全存储网关接收客户端发送的访问请求的步骤之后还包括：
当存在多个安全存储网关时，所述安全存储网关判断发出访问请求的客户端数量是否大于门限值；
若是，则所述安全存储网关设置专用于接收访问请求的虚拟网络协议IP地址，并执行根据所述虚拟IP地址自动分配的安全存储网关，接收所述客户端发送的需要存储的数据或从后端服务器读取所述访问请求对应的数据的步骤；其中，所述虚拟IP地址根据接收到的访问请求自动分配安全存储网关。
优选地，所述后端服务器包括通用网络文件系统CIFS服务器、网络文件系统NFS服务器、小型计算机系统接口iSCSI服务器和对象存储服务器。
优选地，所述将接收到的数据加密后保存至后端服务器的步骤包括：
安全存储网关将接收到的数据按照所述后端服务器所支持的协议类型将加密后的数据转发给后端服务器；
所述安全存储网关从后端服务器读取所述访问请求对应的数据的步骤包括：
安全存储网关按照所述后端服务器所支持的协议类型从后端服务器读取所述访问请求对应的数据。
优选地，所述将接收到的数据加密后保存至后端服务器的步骤包括：
所述安全存储网关将接收到的数据加密，并侦测所述后端服务器的忙闲程度；
所述安全存储网关根据所述忙闲程度选择后端服务器，并将加密后的数据保存至当前选择的后端服务器。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种安全存储实现装置，包括接收模块、安全存储模块及发送模块，其中：
所述接收模块，用于接收客户端发送的访问请求；并当所述访问请求是写入请求时，接收所述客户端发送的需要存储的数据；
所述安全存储模块，用于将接收到的数据加密后保存至后端服务器；
所述安全存储模块，还用于当所述访问请求是读取请求时，从后端服务器读取和解密所述访问请求对应的数据，并触发所述发送模块将解密后的数据返回至所述客户端。
优选地，所述安全存储实现装置还包括：
判断模块，用于当存在多个安全存储网关时，在所述接收模块接收客户端发送的访问请求后，判断发出访问请求的客户端数量是否大于门限值；
设置模块，用于当所述客户端数量大于门限值时，设置专用于接收访问请求的虚拟网络协议IP地址，并触发所述安全存储模块执行根据所述虚拟IP地址自动分配的安全存储网关，接收所述客户端发送的需要存储的数据或从后端服务器读取所述访问请求对应的数据的步骤，其中，所述虚拟IP地址根据接收到的访问请求自动分配安全存储网关。
优选地，所述后端服务器包括通用网络文件系统CIFS服务器、网络文件系统NFS服务器、小型计算机系统接口iSCSI服务器和对象存储服务器。
优选地，所述安全存储模块还用于：
将接收到的数据按照所述后端服务器所支持的协议类型将加密后的数据转发给后端服务器；或者
按照所述后端服务器所支持的协议类型从后端服务器读取所述访问请求对应的数据。
优选地，所述安全存储模块包括：
加密单元，用于将接收到的数据加密；
侦测单元，用于侦测所述后端服务器的忙闲程度；
选择单元，用于根据所述忙闲程度选择后端服务器；
保存单元，用于将加密后的数据保存至当前选择的后端服务器。
本发明实施例通过安全存储网关接收客户端发送的访问请求；当所述访问请求是写入请求时，安全存储网关接收所述客户端发送的需要存储的数据，并将接收到的数据加密后保存至后端服务器；当所述访问请求不是写入请求时，安全存储网关从后端服务器读取所述访问请求对应的数据，并将读取的数据解密后返回至所述客户端。从而通过安全存储网关进行数据加密和数据转换存储，不占用客户端进程，提高了数据存储的安全性。
附图说明
图1为本发明安全存储实现方法第一实施例的流程示意图；
图2为本发明安全存储实现方法第一实施例的原理示意图；
图3为本发明安全存储实现方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明安全存储实现方法第二实施例的原理示意图；
图5为本发明安全存储实现方法第三实施例的原理示意图；
图6为本发明安全存储实现装置第一实施例的功能模块示意图；
图7为本发明安全存储实现装置第二实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种安全存储实现方法，参照图1，在第一实施例中，该安全存储实现方法包括：
步骤S10，安全存储网关接收客户端发送的访问请求；
本发明实施例运用于数据存储系统中，其中所述数据存储系统的硬件平台运用飞腾FT-1500A系列处理器。需要说明的是，FT-1500A是我国自主研发和生产的高性能低功耗处理器，是64位通用中央处理器，兼容ARM V8指令集，采用国际先进的28纳米工艺流片，其可以解决目前我国信息存储技术相对薄弱，核心设备采用国外进口，容易产生安全隐患的问题。
结合图2，在实施例中，基于FT-1500A处理器的数据存储系统中设置有用于根据客户端的访问请求将数据从后端服务器提取或保存的安全存储网关，所述安全存储网关接收客户端发送的访问请求。其中所述客户端可以是台式电脑、一体机等终端设备；所述访问请求可以分为两种，分别是写入请求和读取请求。在所述安全存储网关接收到访问请求后将确认访问请求的类型。
步骤S20，当所述访问请求是写入请求时，安全存储网关接收所述客户端发送的需要存储的数据，并将接收到的数据加密后保存至后端服务器；
当访问请求是写入请求时，则表示所述客户端需要将数据加密存储至后端服务器，此时安全存储网关接收客户端发送的需要存储的数据，其中，所述数据可以是音视频数据、文件资料数据、图片数据及程序内容等。在接收到待存储的数据后，安全存储网关通过算法对数据加密，然后保存至后端服务器。需要说明的是，本实施例可以同时支持包括CIFS(Common Internet File System，通用网络文件系统)、NFS(Network File System，网络文件系统)、iSCSI(Internet Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)及对象接口协议在内的共享协议，安全存储网关不会对共享协议进行修改。但由于设置了安全存储网关，客户端与后端服务器间存在透明代理，此时客户端与后端服务器无法直接进行数据访问，所有的通信都需要经过安全存储网关。
进一步地，安全存储网关将接收到的数据加密后保存至服务器可以是所述安全存储网关将接收到的数据加密，并侦测所述后端服务器的忙闲程度；所述安全存储网关根据所述忙闲程度选择后端服务器，并将加密后的数据保存至当前选择的后端服务器。即是选择相对运行程度比较空闲的后端服务器进行数据的存储。例如，侦测所有后端服务器的忙闲程度，若此时第一后端服务器运行较为繁忙，无法再完成数据的存储，则可以跳过第一后端服务器，若第二后端服务器较为空闲，有余力完成数据的存储，则选择第二服务器进行数据存储。通过忙闲程度选择合适的服务器能提升存储效率，维持后端服务器合理运行。
此外，还可以采用轮询机制，即是按照从高到低或从低到高的顺序，依次存储数据。
步骤S30，当所述访问请求是读取请求时，安全存储网关从后端服务器读取所述访问请求对应的数据，并将读取的数据解密后返回至所述客户端。
当访问请求不是写入请求，则表示此时访问请求是读取请求，所述客户端需要从后端服务器提取数据。所述安全存储网关则从后端服务器获取客户端的访问请求对应的数据。可以理解的是，由于在存储过程中，数据是先加密后再保存至后端服务器的，因此此时安全存储网关获取的数据是处于加密状态，需要将读取的数据解密后再返回给客户端。
本发明实施例通过设置安全存储网关，同时结合了硬件平台采用的国产FT1500-A处理器，所述安全存储网关不对数据共享协议进行修改，建立了客户端与服务器间的透明代理，使得客户端与服务器间无法直接通讯，因此提高了数据存储的安全性。相比目前通过客户端加密，减少了客户端的程序占用，提升了存储速度。
参见图3，基于本发明安全存储实现方法第一实施例提出本发明安全存储实现方法第二实施例，在本实施例中，所述本发明安全存储实现方法包括：
步骤S10，安全存储网关接收客户端发送的访问请求；
步骤S40，当存在多个安全存储网关且所述客户端数量大于门限值时，所述安全存储网关设置专用于接收访问请求的虚拟网络协议IP地址；
步骤S21，当所述访问请求是写入请求时，根据所述虚拟IP地址自动分配的安全存储网关，接收所述客户端发送的需要存储的数据，并将接收到的数据加密后保存至后端服务器；
步骤S31，当所述访问请求是读取请求时，根据所述虚拟IP地址自动分配的安全存储网关，从后端服务器读取所述访问请求对应的数据，并将读取的数据解密后返回至所述客户端。
在本实施例中，如果提出访问请求的客户端过多，安全存储网关将成为数据存储系统的性能瓶颈，因此为了防止出现上述问题，所述安全存储网关可以支持横向扩展，即结合图4，当存在多个安全存储网关用于数据存储，且所述客户端数量大于门限值时，多个安全存储网关将虚拟出一个或多个虚拟IP(Internet Protocol，网络协议)地址专用于接收客户端的访问请求。所述安全存储网关将根据虚拟IP地址的口径进行自动负载均衡，其中负载均衡是指为了保证数据存储的畅通，按照安全存储网关的负荷进行的合理分配。安全存储网关将根据分配到的访问请求的内容进行数据的接收或读取。需要说明的是，当所述客户端数量不大于门限值时，安全网关则不会设置虚拟IP地址，仍继续通过安全存储网关接收访问请求。因此，通过设置虚拟IP地址及负载均衡，保证了存储的速率，提升了安全存储的性能。
基于本发明安全存储实现方法第一实施例或第二实施例提出本发明安全存储实现方法第三实施例，在本实施例中，所述后端服务器包括通用网络文件系统CIFS服务器、网络文件系统NFS服务器、小型计算机系统接口iSCSI服务器和对象存储服务器。
图5为本实施例的较优的原理示意图，结合图5可知，后端服务器支持的存储协议众多，对应的也存在不同的后端服务器。通过设置支持不同协议的后端服务器，能保证数据共享规则的多样性且减少了不同服务器间的互相影响。
可选地，所述步骤S20可以包括：安全存储网关将接收到的数据按照所述后端服务器所支持的协议类型将加密后的数据转发给后端服务器；所述步骤S30可以包括：安全存储网关按照所述后端服务器所支持的协议类型从后端服务器读取所述访问请求对应的数据。由于不同服务器支持的协议类型不同，因此安全存储网关按照需要访问的后端服务器的协议类型执行协议转换操作，然后再将需要的数据存储或从后端服务器读取数据。
本发明还提供一种安全存储实现装置，参照图6，在一实施例中，本发明提供的安全存储实现装置包括接收模块10、安全存储模块20及发送模块30，其中：
所述接收模块10，用于接收客户端发送的访问请求；并当所述访问请求是写入请求时，接收所述客户端发送的需要存储的数据；
本发明实施例运用于数据存储系统中，其中所述数据存储系统的硬件平台运用飞腾FT-1500A系列处理器。需要说明的是，FT-1500A是我国自主研发和生产的高性能低功耗处理器，是64位通用中央处理器，兼容ARM V8指令集，采用国际先进的28纳米工艺流片，其可以解决目前我国信息存储技术相对薄弱，核心设备采用国外进口，容易产生安全隐患的问题。
在实施例中，基于FT-1500A处理器的数据存储系统中设置有用于根据客户端的访问请求将数据从后端服务器提取或保存的安全存储网关，所述安全存储网关接收客户端发送的访问请求。其中所述客户端可以是台式电脑、一体机等终端设备；所述访问请求可以分为两种，分别是写入请求和读取请求。在所述安全存储网关接收到访问请求后将确认访问请求的类型。
所述安全存储模块20，用于将接收到的数据加密后保存至后端服务器；
当访问请求是写入请求时，则表示所述客户端需要将数据加密存储至后端服务器，此时安全存储网关接收客户端发送的需要存储的数据，其中，所述数据可以是音视频数据、文件资料数据、图片数据及程序内容等。在接收到待存储的数据后，安全存储网关通过算法对数据加密，然后保存至后端服务器。需要说明的是，本实施例可以同时支持包括CIFS(Common Internet File System，通用网络文件系统)、NFS(Network File System，网络文件系统)、iSCSI(Internet Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)及对象接口协议在内的共享协议，安全存储网关不会对共享协议进行修改。但由于设置了安全存储网关，客户端与后端服务器间存在透明代理，此时客户端与后端服务器无法直接进行数据访问，所有的通信都需要经过安全存储网关。
进一步地，安全存储模块20可以设置加密单元，用于将接收到的数据加密；侦测单元，用于侦测所述后端服务器的忙闲程度；选择单元，用于根据所述忙闲程度选择后端服务器；保存单元，用于将加密后的数据保存至当前选择的后端服务器。即是选择相对运行程度比较空闲的后端服务器进行数据的存储。例如，侦测所有后端服务器的忙闲程度，若此时第一后端服务器运行较为繁忙，无法再完成数据的存储，则可以跳过第一后端服务器，若第二后端服务器较为空闲，有余力完成数据的存储，则选择第二服务器进行数据存储。通过忙闲程度选择合适的服务器能提升存储效率，维持后端服务器合理运行。
此外，还可以采用轮询机制，即是按照从高到低或从低到高的顺序，依次存储数据。
所述安全存储模块20，还用于当所述访问请求是读取请求时，从后端服务器读取和解密所述访问请求对应的数据，并触发所述发送模块30将解密后的数据返回至所述客户端。
当访问请求不是写入请求，则表示此时访问请求是读取请求，所述客户端需要从后端服务器提取数据。所述安全存储网关则从后端服务器获取客户端的访问请求对应的数据。可以理解的是，由于在存储过程中，数据是先加密后再保存至后端服务器的，因此此时安全存储网关获取的数据是处于加密状态，需要将读取的数据解密后再返回给客户端。
本发明实施例通过设置安全存储网关，同时结合了硬件平台采用的国产FT1500-A处理器，所述安全存储网关不对数据共享协议进行修改，建立了客户端与服务器间的透明代理，使得客户端与服务器间无法直接通讯，因此提高了数据存储的安全性。相比目前通过客户端加密，减少了客户端的程序占用，提升了存储速度。
参见图7，基于本发明安全存储实现装置第一实施例提出本发明安全存储实现装置第二实施例，在本实施例中，所述安全存储实现装置还包括：
判断模块40，用于当存在多个安全存储网关时，在所述接收模块10接收客户端发送的访问请求后，判断发出访问请求的客户端数量是否大于门限值；
设置模块50，用于当所述客户端数量大于门限值时，设置专用于接收访问请求的虚拟网络协议IP地址，并触发所述安全存储模块20执行根据所述虚拟IP地址自动分配的安全存储网关，接收所述客户端发送的需要存储的数据或从后端服务器读取所述访问请求对应的数据的步骤。
在本实施例中，如果提出访问请求的客户端过多，安全存储网关将成为数据存储系统的性能瓶颈，因此为了防止出现上述问题，所述安全存储网关可以支持横向扩展，即存在多个安全存储网关用于数据存储，多个安全存储网关将虚拟出一个或多个虚拟IP(Internet Protocol，网络协议)地址专用于接收客户端的访问请求。所述安全存储网关将根据虚拟IP地址的口径进行自动负载均衡，其中负载均衡是指为了保证数据存储的畅通，按照安全存储网关的负荷进行的合理分配。安全存储网关将根据分配到的访问请求的内容进行数据的接收或读取。因此，通过设置虚拟IP地址及负载均衡，保证了存储的速率，提升了安全存储的性能。需要说明的是，当所述客户端数量不大于门限值时，安全网关则不会设置虚拟IP地址，仍继续通过安全存储网关接收访问请求。
基于本发明安全存储实现装置第一实施例或第二实施例提出本发明安全存储实现装置第三实施例，在本实施例中，所述后端服务器包括通用网络文件系统CIFS服务器、网络文件系统NFS服务器、小型计算机系统接口iSCSI服务器和对象存储服务器。
后端服务器支持的存储协议众多，对应的也存在不同的后端服务器。通过设置支持不同协议的后端服务器，能保证数据共享规则的多样性且减少了不同服务器间的互相影响。
可选地，所述安全存储模块20还用于将接收到的数据按照所述后端服务器所支持的协议类型将加密后的数据转发给后端服务器或者按照所述后端服务器所支持的协议类型从后端服务器读取所述访问请求对应的数据。由于不同服务器支持的协议类型不同，因此安全存储网关按照需要访问的后端服务器的协议类型执行协议转换操作，然后再将需要的数据存储或从后端服务器读取数据。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种安全存储实现方法，其特征在于，所述安全存储实现方法包括以下步骤：
安全存储网关接收客户端发送的访问请求；
当所述访问请求是写入请求时，安全存储网关接收所述客户端发送的需要存储的数据，并将接收到的数据加密后保存至后端服务器；
当所述访问请求是读取请求时，安全存储网关从后端服务器读取所述访问请求对应的数据，并将读取的数据解密后返回至所述客户端。
2.如权利要求1所述的安全存储实现方法，其特征在于，所述安全存储网关接收客户端发送的访问请求的步骤之后还包括：
当存在多个安全存储网关时，所述安全存储网关判断发出访问请求的客户端数量是否大于门限值；
若是，则所述安全存储网关设置专用于接收访问请求的虚拟网络协议IP地址，并执行根据所述虚拟IP地址自动分配的安全存储网关，接收所述客户端发送的需要存储的数据或从后端服务器读取所述访问请求对应的数据的步骤；其中，所述虚拟IP地址根据接收到的访问请求自动分配安全存储网关。
3.如权利要求1或2所述的安全存储实现方法，其特征在于，所述后端服务器包括通用网络文件系统CIFS服务器、网络文件系统NFS服务器、小型计算机系统接口iSCSI服务器和对象存储服务器。
4.如权利要求3所述的安全存储实现方法，其特征在于，所述将接收到的数据加密后保存至后端服务器的步骤包括：
安全存储网关将接收到的数据按照所述后端服务器所支持的协议类型将加密后的数据转发给后端服务器；
所述安全存储网关从后端服务器读取所述访问请求对应的数据的步骤包括：
安全存储网关按照所述后端服务器所支持的协议类型从后端服务器读取所述访问请求对应的数据。
5.如权利要求1或2所述的安全存储实现方法，其特征在于，所述将接收到的数据加密后保存至后端服务器的步骤包括：
所述安全存储网关将接收到的数据加密，并侦测所述后端服务器的忙闲程度；
所述安全存储网关根据所述忙闲程度选择后端服务器，并将加密后的数据保存至当前选择的后端服务器。
6.一种安全存储实现装置，其特征在于，所述安全存储实现装置包括接收模块、安全存储模块及发送模块，其中：
所述接收模块，用于接收客户端发送的访问请求；并当所述访问请求是写入请求时，接收所述客户端发送的需要存储的数据；
所述安全存储模块，用于将接收到的数据加密后保存至后端服务器；
所述安全存储模块，还用于当所述访问请求是读取请求时，从后端服务器读取和解密所述访问请求对应的数据，并触发所述发送模块将解密后的数据返回至所述客户端。
7.如权利要求6所述的安全存储实现装置，其特征在于，所述安全存储实现装置还包括：
判断模块，用于当存在多个安全存储网关时，在所述接收模块接收客户端发送的访问请求后，判断发出访问请求的客户端数量是否大于门限值；
设置模块，用于当所述客户端数量大于门限值时，设置专用于接收访问请求的虚拟网络协议IP地址，并触发所述安全存储模块执行根据所述虚拟IP地址自动分配的安全存储网关，接收所述客户端发送的需要存储的数据或从后端服务器读取所述访问请求对应的数据的步骤，其中，所述虚拟IP地址根据接收到的访问请求自动分配安全存储网关。
8.如权利要求6或7所述的安全存储实现装置，其特征在于，所述后端服务器包括通用网络文件系统CIFS服务器、网络文件系统NFS服务器、小型计算机系统接口iSCSI服务器和对象存储服务器。
9.如权利要求8所述的安全存储实现装置，其特征在于，所述安全存储模块还用于：
将接收到的数据按照所述后端服务器所支持的协议类型将加密后的数据转发给后端服务器；或者
按照所述后端服务器所支持的协议类型从后端服务器读取所述访问请求对应的数据。
10.如权利要求6或7所述的安全存储实现装置，其特征在于，所述安全存储模块包括：
加密单元，用于将接收到的数据加密；
侦测单元，用于侦测所述后端服务器的忙闲程度；
选择单元，用于根据所述忙闲程度选择后端服务器；
保存单元，用于将加密后的数据保存至当前选择的后端服务器。
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