CN215452967U - 互助冗余备份的网络存储系统 - Google Patents

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袁玮
孙小松
王优博
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Abstract

本实用新型提供了一种互助冗余备份的网络存储系统,其包括多个存储设备。每个存储设备包括:网络接口,用于通过网络互连,使多个存储设备组成对等网络;存储器,与网络接口连接,用于存储数据;以及数据编码器,连接于存储器与网络接口之间;并且多个存储设备中至少部分存储设备被配置为委托节点,多个存储设备中至少部分存储设备被配置为受托节点,其中作为委托节点的存储设备,其数据编码器用于自身存储器的数据编码为数据分片,并通过其网络接口向对等网络发布;作为受托节点的存储设备,其网络接口用于从对等网络获取到数据分片,并由其存储器对数据分片进行存储。本方案提供了一种新型的硬件部件连接构造,实现了网络存储系统的硬件架构。

Description

互助冗余备份的网络存储系统
技术领域
本实用新型涉及计算机设备,特别是涉及一种互助冗余备份的网络存储系统。
背景技术
传统的计算机存储系统主要依靠计算机自身配置的存储器,一方面存储容量有限,另一方面可靠性差,一旦出现某个损坏,其上存储的数据难以恢复。针对上述问题,用户不得不购买更大容量的存储器,并通过额外购买备份存储器进行冗余备份,这增大了用户的成本负担,并且仍然难以保证数据的完全可靠。
随着网络技术的发展,网络存储技术应用越来越广泛。但是现有的网络存储系统一般由服务提供商提供存储服务,用户将自身数据上传至服务提供商。其存储的安全可靠性和安全性取决于服务提供商。在实际应用中,仍然存在数据安全风险。并且一旦服务提供商停止提供服务,也会出现数据丢失的问题。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是要提供一种保证数据安全可靠存储的互助冗余备份的网络存储系统。
特别地,本实用新型提供了一种互助冗余备份的网络存储系统,其包括多个存储设备。
每个存储设备包括:
网络接口,用于通过网络互连,使多个存储设备组成对等网络;
存储器,与网络接口连接,用于存储数据;以及
数据编码器,连接于存储器与网络接口之间;并且
多个存储设备中至少部分存储设备被配置为委托节点,多个存储设备中至少部分存储设备被配置为受托节点,其中作为委托节点的存储设备,其数据编码器用于自身存储器的数据编码为数据分片,并通过其网络接口向对等网络发布;作为受托节点的存储设备,其网络接口用于从对等网络获取到数据分片,并由其存储器对数据分片进行存储。
可选地,每个存储设备还包括:数据解码器,连接于存储器与网络接口之间;并且作为委托节点的存储设备,其网络接口还用于从对等网络读取受托节点回传的数据分片,其数据解码器对回传的数据分片解码后,有存储器存储。
可选地,每个存储设备还包括:网络控制器,与网络接口相连,用于提供网络标识、网络地址、以及网络邀请码。
可选地,每个存储设备的网络接口,配置成在接入对等网络后,向对等网络广播网络发起节点提供的网络标识、网络地址、以及网络邀请码,加入网络。
可选地,每个存储设备还包括:人机交互装置,用于接收外部输入信息以及输出交互界面;用户配置装置,与人机交互装置以及存储器相连,用于记录外部输入信息中的用户信息及其与存储器内数据的索引关系。
可选地,用户配置装置还与数据编码器相连,并用于向数据编码器提供密钥。
可选地,每个存储设备还包括:处理器,与网络接口、存储器、以及数据编码器分别连接。
可选地,网络接口为Wi-Fi接口或者以太网接口。
可选地,存储器包括一块或多块硬盘,或者存储器为磁盘阵列。
可选地,每个存储设备还包括:外网接口,用于连接所在局域网之外的其他对等网络节点。
本实用新型的互助冗余备份的网络存储系统,具有多个存储设备,每个存储设备可以作为委托节点和受托节点,并且分别设置有网络接口、存储器、数据编码器,网络接口组成对等网络,存储器的数据经过数据编码器的编码处理,利用对等网络中的其他存储设备进行冗余备份存储。本实用新型的网络存储系统通过优化设备的硬件构造以及设备间的连接方式,实现数据异地冗余备份。网络存储系统中存储设备作为对等的节点,节点之间直接访问无需经过其他中间实体,不依赖于专用的集中服务器,也没有专用的工作站,从而不受限于哪个设备损坏。另外数据传输是通过数据编码器的处理,可以提高数据的传输安全性。
进一步地,本实用新型的互助冗余备份的网络存储系统,存储设备还设置有数据解码器,连接于存储器与网络接口之间,在需要读取备份的数据时,网络接口读取受托节点回传的数据分片,通过数据解码器对数据分片解码,完成了读取过程,仅允许备份的节点自行下载读取,其他节点无法得到备份数据,保证了用户隐私以及文件信息的安全。
更进一步地,本实用新型的互助冗余备份的网络存储系统,还增加了人机交互接口,通过人机交互接口降低了用户的使用难度,便于维护、管理。
根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是根据本实用新型一个实施例的互助冗余备份的网络存储系统的连接示意图;
图2是根据本实用新型一个实施例的互助冗余备份的网络存储系统中一个存储设备的示意图;
图3是根据本实用新型一个实施例的互助冗余备份的网络存储系统进行数据备份的交互示意图;
图4是根据本实用新型一个实施例的互助冗余备份的网络存储系统进行数据读取的交互示意图;以及
图5是根据本实用新型的一个实施例的互助冗余备份的网络存储系统的另一中存储设备的示意图。
具体实施方式
图1是根据本实用新型一个实施例的互助冗余备份的网络存储系统10的连接示意图。该网络存储系统10一般性地可包括多个存储设备110,多个存储设备110之间通过网络连接为对等网络(Peer-to-peer networking),存储设备110作为对等网络的节点,能被其他对等节点直接访问而无需通过中间实体进行连接。
网络存储系统10中,多个存储设备110中至少部分存储设备110可被配置为委托节点,多个存储设备110中至少部分存储设备被配置为受托节点。存储设备110可以同时作为委托节点以及受托节点,在利用对等网络备份自身数据的同时,对其他节点的数据进行冗余存储。也即就是说任意节点可以同时作为委托节点和受托节点,既利用对等网络对自身数据进行备份,又用于备份存储其他节点的数据。因此委托节点和受托节点是相对于数据信息流向而言,存储设备110可同时作为委托节点和受托节点。
图2是根据本实用新型一个实施例的互助冗余备份的网络存储系统10中一个存储设备110的示意图,该存储设备110可以包括:网络接口111、存储器112、数据编码器113。网络接口111用于通过网络互连,使多个存储设备110组成对等网络。存储器112与网络接口111连接,用于存储数据。数据编码器113连接于存储器112与网络接口111之间。
网络接口111可以为Wi-Fi接口或者以太网接口,其具体的结构形式可以根据硬件要求进行选择。
网络接口111还可以包括USB接口,从而与其他电子设备,例如手机、个人电脑等,实现数据交换。
存储器112包括一块或多块硬盘,硬盘的容量可以根据需要进行配置,除了满足自身本机的存储要求之外,还可用于对其他节点的数据进行备份存储。在另一些实施例中,存储器112可以为磁盘阵列,由很多块独立的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,提高数据存储的可靠性。
数据编码器113连接于存储器112与网络接口111之间。作为委托节点的存储设备110,其数据编码器112用于自身存储器112的数据编码为数据分片,并通过其网络接口111向对等网络发布。也即网络接口111中传输的数据经过数据编码器113的编码,避免了数据在传输中泄露导致的安全问题。
存储设备110还可以包括数据解码器114。该数据解码器114连接于存储器112与网络接口111之间。作为委托节点的存储设备110,在需要读取备份时,其网络接口111还用于从对等网络读取受托节点回传的数据分片,其数据解码器114对回传的数据分片解码后,由存储器112存储。
作为受托节点的存储设备110,其网络接口111用于从对等网络获取到数据分片,并由其存储器112对数据分片进行存储。在需要回传数据时,受托节点的存储设备110从存储器112中读取对应的数据分片,然后通过对等网络将数据分片回传给委托节点。
图3是根据本实用新型一个实施例的互助冗余备份的网络存储系统进行数据备份的交互示意图。需要进行数据备份的存储设备作为委托节点210,委托节点210的数据编码器113从存储器112获取需要备份的数据。数据编码器113对数据进行编码,得到一个或多个数据分片。委托节点210的网络接口111将数据分片在对等网络中进行发布。对等网络中其他存储设备作为受托节点220,受托节点220的网络接口111获取到数据分片,并在自身的存储器112中进行存储。委托节点210可将数据分片同时备份至多个受托节点220,每个受托节点220可以存储一个或多个数据分片。
图4是根据本实用新型一个实施例的互助冗余备份的网络存储系统进行数据读取的交互示意图。需要读取备份数据的存储设备作为委托节点210,其向对等网络广播读取请求,具有相应备份数据的受托节点220从存储器112中读取数据,通过网络接口111回传给委托节点210的网络接口111。数据解码器114将回传数据进行解码,得到备份数据,并最终回存至委托节点210的存储器112中。
图5是根据本实用新型的一个实施例的互助冗余备份的网络存储系统的另一中存储设备110的示意图。该存储设备110还可以进一步选择性地增加设置网络控制器115、人机交互装置116、用户配置装置117、处理器118、外网接口119等。
网络控制器115与网络接口111相连,用于提供网络标识、网络地址、以及网络邀请码。网络控制器115可以向网络接口111提供网络传输的相关配置信息。
每个存储设备110的网络接口111,仅允许同时接入一个对等网络。存储设备110配置成在接入对等网络后,向对等网络广播网络发起节点提供的网络标识、网络地址、以及网络邀请码,以示加入网络。从而使得网络存储系统中的其他存储设备110获取上述组网信息。
人机交互装置116用于接收外部输入信息以及输出交互界面,例如人机交互装置116可以包括各种显示器、声音播放器等输出设备,以及触控模块、键盘、鼠标、拾音器等输入设备,以方便地与使用者进行交互。
用户配置装置117与人机交互装置116以及存储器112相连,用于记录外部输入信息中的用户信息及其与存储器112内数据的索引关系。用户配置装置117还与数据编码器113相连,并用于向数据编码器113提供密钥。用户配置装置117为专门用于存储用户信息的另一存储器件,利用其存储的信息可以对用户数据进行区部。
处理器118与网络接口111、存储器112、以及数据编码器113分别连接。处理器118可以对上述硬件部件提供计算支持。
外网接口119,用于连接所在局域网之外的其他对等网络节点。也即外网接口119可以与局域网之外的设备进行通信。
上述实施例的网络存储系统10通过优化设备的硬件构造以及设备间的连接方式,实现数据冗余备份。网络存储系统10中存储设备112作为对等的节点,节点之间直接访问无需经过其他中间实体,不依赖于专用的集中服务器,也没有专用的工作站,从而不受限于哪个设备损坏。另外数据传输是通过数据编码器113的处理,可以提高数据的传输安全性。
也即本实施例的方案,提供了一种新型的硬件部件连接构造,实现了网络存储系统的硬件架构。其中信号/数据的传输方式所表达的是各个组成部分之间的互相连接和配合的方式,并不涉及计算机软件程序的流程和方法本身的改进。
本实施例的方案,提供了一种更加安全可靠的数据冗余备份方式,以实现多区块分布式存储设备的联网功能,可以构建“家用跨地域存储网络”。从单纯的本地储存发展为多元的网络存储。相当于把一个文件存储到所有参加到“家用跨地域存储网络”的节点中,从而实现了只要不是所有超过设定比例的分布式存储设备同时遭到丢失和损毁,就能从中提取到所存储的文件,保证了存储的安全性。通过加密的冗余编码以及用户信息配置,可以使得文件仅能被备份的用户下载、读取,避免了隐私泄露,没有用户配置信息和密码,网络内其他用户无法统计检索浏览上传的数据。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例,但是,在不脱离本实用新型精神和范围的情况下,仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此,本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种互助冗余备份的网络存储系统,其特征在于包括:
多个存储设备,每个所述存储设备包括:
网络接口,用于通过网络互连,使多个存储设备组成对等网络;
存储器,与所述网络接口连接,用于存储数据;以及
数据编码器,连接于所述存储器与所述网络接口之间;并且
所述多个存储设备中至少部分存储设备被配置为委托节点,所述多个存储设备中至少部分存储设备被配置为受托节点,其中
作为所述委托节点的所述存储设备,其数据编码器用于自身存储器的数据编码为数据分片,并通过其网络接口向所述对等网络发布;
作为所述受托节点的所述存储设备,其网络接口用于从所述对等网络获取到数据分片,并由其存储器对所述数据分片进行存储。
2.根据权利要求1所述的互助冗余备份的网络存储系统,其特征在于
每个所述存储设备还包括:数据解码器,连接于所述存储器与所述网络接口之间;并且
作为所述委托节点的所述存储设备,其网络接口还用于从所述对等网络读取所述受托节点回传的数据分片,其数据解码器对所述回传的数据分片解码后,由所述存储器存储。
3.根据权利要求1所述的互助冗余备份的网络存储系统,其特征在于每个所述存储设备还包括:
网络控制器,与所述网络接口相连,用于提供网络标识、网络地址、以及网络邀请码。
4.根据权利要求3所述的互助冗余备份的网络存储系统,其特征在于
每个所述存储设备的网络接口配置成在接入所述对等网络后,向所述对等网络广播网络发起节点提供的所述网络标识、所述网络地址、以及所述网络邀请码。
5.根据权利要求1所述的互助冗余备份的网络存储系统,其特征在于每个所述存储设备还包括:
人机交互装置,用于接收外部输入信息以及输出交互界面;
用户配置装置,与所述人机交互装置以及所述存储器相连,用于记录所述外部输入信息中的用户信息及其与所述存储器内数据的索引关系。
6.根据权利要求5所述的互助冗余备份的网络存储系统,其特征在于
所述用户配置装置还与所述数据编码器相连,并用于向所述数据编码器提供密钥。
7.根据权利要求1所述的互助冗余备份的网络存储系统,其特征在于每个所述存储设备还包括:
处理器,与所述网络接口、所述存储器、以及所述数据编码器分别连接。
8.根据权利要求1所述的互助冗余备份的网络存储系统,其特征在于
所述网络接口为Wi-Fi接口、以太网接口、或者USB接口。
9.根据权利要求1所述的互助冗余备份的网络存储系统,其特征在于
所述存储器包括一块或多块硬盘,或者所述存储器为磁盘阵列。
10.根据权利要求1所述的互助冗余备份的网络存储系统,其特征在于每个所述存储设备还包括:
外网接口,用于连接所在局域网之外的其他对等网络节点。
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