一种随机分布式虚拟云存储系统技术方案

本发明专利技术公开一种随机分布式虚拟云存储系统。该系统由部署在互联网上的2个以上云网关和管理系统组成。本发明专利技术采用随机分布存储和随机副本拷贝的分布式存储数据冗余策略来保证数据存储安全。在存储时，管理系统将文件随机存入指定的云网关中。至少有一个以上的备份数据块，分别随机存储到与文件块相同网段和不同网段的网关中，从而提高了数据存储的可靠性。存储和备份的随机性，由一个随机数控制，该随机数小于256，用来控制和随机产生云网关IP地址的每段地址。数据文件标签和其数据、备份数据的存储地址由数据库保存。

A stochastic distributed virtual cloud storage system

The invention discloses a random distributed virtual cloud storage system. The system consists of more than 2 cloud gateways and management systems deployed over the internet. The invention adopts the distributed storage data redundancy strategy of random distributed storage and random copy to ensure the safety of data storage. When the storage management system, file randomly into the specified network in guanzhong. At least more than one backup data block is randomly stored in the same network segment as the file block and the network segments of different segments, thereby improving the reliability of data storage. The randomness of storage and backup is controlled by a random number, which is less than 256, used to control and randomly generate each address of the cloud gateway IP address. The data file label and its data, and the storage address of the backup data are saved by the database.

【技术实现步骤摘要】
一种随机分布式虚拟云存储系统
本专利技术涉及分布式云存储领域，特别是一种随机分布式虚拟云存储系统。
技术介绍
云存储是满足“大数据”时代海量存储要求的一种存储方式，它提高存储系统读写性能，提升数据处理效率，将存储系统的价值发挥到最大。云存储通过虚拟化、分布式技术、集群应用、网格技术、负载均衡等技术，将网络中大量的存储设备通过软件集合起来高效协同工作，共同对外提供低成本、高扩展性的数据存储服务。谷歌文件系统(GoogleFileSystem，GFS)、Hadoop分布式文件系统(HadoopDistributedFileSystem，HDFS)等著名的分布式文件系统都采用了副本布局方式来提高数据存储的可靠性。这种方法可以利用存储目录中存放的存储节点信息，将数据对象的多个副本放置在不同机架上，从而大大提高系统的数据可靠性。现有的云存储系统普遍采用计算机服务器，服务器分布式地部署在各个数据中心，形成多个云数据平台，但又将多个云数据平台整合在一个多云存储架构中，因此，具有较高的系统复杂度。同时，由于现有的云系统以完整的文件方式存储，需要非常复杂的安全性措施才能保证文件存储的安全性。况且，采用计算机服务器的云系统，能耗大，维护成本高，其为了保证可靠性所消耗的资源巨大。本专利技术提供一种随机分布式虚拟云存储系统解决以上问题，其直接效益是：系统简单、能耗小，安全性高，存取速度快，方便小规模和大规模部署，非常适合各种云存储需求。
技术实现思路
为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术公开一种随机分布式虚拟云存储系统。该系统由部署在互联网上的2个以上云网关和管理系统组成。本专利技术采用随机分布存储和随机副本拷贝的分布式存储数据冗余策略来保证数据存储安全。在存储时，管理系统将文件随机存入指定的云网关中。至少有一个以上的备份数据块，分别随机存储到与文件块相同网段和不同网段的网关中，从而提高了数据存储的可靠性。存储和备份的随机性，由一个随机数控制，该随机数小于256，用来控制和随机产生云网关IP地址的每段地址。数据文件标签和其数据、备份数据的存储地址由数据库保存。作为优选方案之一，所述的云存储系统由部署在互联网上的云网关和管理系统组成。进一步，所述的多个云网关可以部署在同一网段中组成云存储系统，也可以部署在不同网段上。进一步，多个所述的同一网段网关组成的云存储系统，可以通过互联网组成虚拟云存储系统。进一步，所述的网络需要分配给每个云网关一个独立的IP地址。进一步，所述的管理系统部署在一台计算机服务器上。控制文件块随机分布存储和备份数据的随机分布存储，其数据库存储这些信息，并提供对客户的管理。作为优选方案之二，所述的随机分布式虚拟云存储系统的文件存储与备份流程是：首先是将这些文件块随机分布存储到云网关中，再对这些文件块数据进行随机备份，最后将文件数据标签、数据存储网关IP地址、备份数据存储网关IP地址存入管理数据库中。进一步，所述的文件块随机存储通过一个随机数控制，该随机数实时产生，用来控制改变IP地址中的每一段数值，例如IP地址192.168.11.20，其中四段中的任一数值都可以与该随机数相加或相减产生新的数值。为了与IP地址分段中的数字匹配，该随机数据取值0到256之间。在某同一网段内，选择IP地址与该随机数据最近的云网关存储该数据块。例如，获取到随机数16，该云系统的IP地址是：192.168.11.XXX。随机分配给文件块存储的网关应该是：192.168.11.16。如果没有该地址网关，则选取最近的网关，如：192.168.11.17。进一步，所述的数据块在随机备份时，其备份网关的选择还是由所述的随机数采用一定的算法控制。例如，将所述的存储云网关IP地址的第四段加除以2的该随机数，如果该第四段IP地址小于128，得到新的IP地址。或将所述的存储云网关IP地址的第四段减除以2的该随机数，如果该第四段IP地址大于128，得到新的IP地址。例如，文件块网关地址为：192.168.11.6，随机控制数为16，新的IP地址为：192.168.11.14。进一步，所述的数据只做一个备份副本时，优先在本网段的云网关中备份。进一步，由随机数和算法选择的网关如果不存在时，选择距离其最近的网关。例如，新的IP地址为：192.168.11.14如果该地址没有网关，则选取最近的网关192.168.11.18。进一步，云存储系统由多于一个网段的云网管组成时，选择多于一个备份副本，以提高云存储系统的可靠性。第一个副本选择在同一网段的云网关，其它副本随机选择其它网段的云网关。进一步，采用所述的随机数和算法由所述的文件块存储网关，产生备份云网关其它段地址。将备份数据副本存储到不同网段的云网关中。例如，将所述的随机数除以2，如果存储云的第三段IP地址小于128，则新的第三段地址为该第三段IP地址加除以2的该随机数，得到新的第三段IP地址。如果存储云的第三段IP地址大于128，则新的第三段地址为该第三段IP地址减除以2的该随机数，得到新的第三段IP地址。选最靠近该第三段IP地址的云为备份2的云。进一步，所述的备份2的网关IP地址由所选的云地址作为第三段IP地址，所选的备份1的第四段IP地址所为其第四段IP地址。如果在备份云中没有该云网关，选择离该IP地址最近的云网关作为备份2的数据存储网关。进一步，在所述的云存储系统中，每个文件块拷贝至少1个副本（由对存储可靠性要求决定是1个还是多于1个），副本存储的云网关由文件块云网关地址和随机数及算法确定。所以一个云网关的失败并不会带来数据丢失，使得该系统的存储可靠性完全可控。进一步，所述的文件标签、存储云网关、备份云网关的IP地址同时存入数据库中，并在用户存取文件时同时发送给用户。如果用户在获取文件块时发现不能正确获取时，可以直接获取备份的副本。本专利技术的有益效果是：提供一种最简单、部署方便、存储安全可靠、低能耗绿色环保的云存储系统。可以为大数据云存储产业提供优选，推动该产业的发展。由于所存储的数据由多个云网关同时读取，数据读取效率大大高于其它方法。采取数据存储的实时检测的均衡策略，副本拷贝的虚拟存储技术保证数据存储安全，使得该云存储系统比其它云存储系统更加安全可靠。该系统大大降低了成本和使用门槛，极大的方便了云存储的推广使用。最智慧城市、智慧社区、智慧医疗的推动具有重要作用。附图说明图1是本专利技术优选实施例的系统框图；图2是本专利技术优选实例的文件块随机分布存储和随机备份流程；图3是本专利技术优选实例的文件取出流程；具体实施方式现在结合附图和优选实施例对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。图1是本专利技术优选实施例的系统框图，所述的系统由：云网关101，文件管理系统102，互联网104组成。103是一个部署在同网段上的云系统。所述的101和102部署在互联网104上，都具有独立的IP地址。102是一台计算机服务器。103是由多个101组成的局部云存储系统。102的管理任务之一是在收到用户上载文件块时，对该数据块进行随机分布存储和随机分布备份处理。此外，通过数据库对云网关及其数据存储信息，备份数据信息进行管理。102还对用户登陆，用户认证及其文件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种随机分布式虚拟云存储系统，其特征在于所述的系统由部署在互联网上的2个以上云网关和管理系统组成。

【技术特征摘要】
1.一种随机分布式虚拟云存储系统，其特征在于所述的系统由部署在互联网上的2个以上云网关和管理系统组成。2.如权利要求1中所述的云存储系统，其特征在于，采用随机分布存储和随机副本拷贝的分布式存储数据冗余策略来保证数据存储安全。3.如权利要求1中所述的管理系统，其特征在于，通过一个随机数，给存储文件随机分配存储网关，并通过一定算法给备份数据分...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦绮玲，周琦，刘亚平，
申请(专利权)人：苏州汉辰数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32