基于多云存储的智能移动终端数据存储备份方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多云存储的智能移动终端数据存储备份方法与系统。本方法为：1)智能移动终端选取多个云盘并进行授权认证，得到一授权云盘集合R；2)多云存储方案规划器将待存储备份文件的该属性信息转换为一存储向量U，然后根据U计算用户需求云盘属性权值向量W；3)多云存储方案规划器从集合R中查找剩余空间满足该待存储备份的云盘子集R’；对R’中每一云盘，根据用户对云盘的各属性期望值向量μ生成云盘权值向量Qw；然后根据Qw及其W，计算该云盘最终权值；从集合R’中选取m个云盘作为候选多云存储系统，并计算其可靠性指标P，如果P≥Fp，则将该待存储备份文件保存到该候选多云存储系统；Fp为用户设定的可靠性指标。

【技术实现步骤摘要】
基于多云存储的智能移动终端数据存储备份方法与系统
本专利技术属于移动互联网
，具体涉及一种面向多云存储服务的智能移动设备数据存储备份系统与方法，可以实现智能手机等移动终端设备的可靠数据存储与备份，并避免“厂商锁定”问题，其中多个云存储服务的选择、数据传输、管理等功能对移动设备用户透明。
技术介绍
智能移动终端借助功能丰富的应用软件，迅速深入到了人们生活中的方方面面，特别是智能手机。随着移动智能终端的快速普及和移动网络的大范围覆盖，移动应用持续增长，个人下载移动应用并产生大量的信息，包括照片、文档，录音等等，并存储在本地移动终端。而移动终端的存储资源有限，例如许多用户买来Android手机后，往往发现无论是手机的外部存储空间(SD卡上的FAT32分区)还是手机的自身存储(ROM)都非常有限，使用一段时间后便会弹出系统提示“内部存储空间不足”或是内存不足。为解决移动终端资源不足的问题，除了利用手机管理软件整理存储空间外，用户还需定期将移动终端所存储的个人信息如照片或录音等存储和备份到具有大容量存储空间的介质。作为大规模分布式存储系统的云存储实现了类似于个人用户磁盘的功能。云存储是在云计算(cloudcomputing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，并通过一定的应用软件或应用接口，对用户提供一定类型的存储服务和访问服务。一般包括存储层、基础管理层、应用接口和访问层。云存储如Dropbox,Box,百度云存储、腾讯云盘、华为网盘等均支持智能移动设备端，用户可以方便地将自己在智能移动设备上保存的信息如图片、文档、录影、录音等信息上传到某云存储服务，弥补移动设备存储资源的不足，并具有访问便捷等优势。在实际应用中，移动终端设备用户采用某云存储服务做为其信息存储与备份的扩展存在一个显著的问题，即对某个云存储服务的依赖与绑定，即“厂商锁定”问题，一旦该云存储服务出于商业考虑停止提供服务，或者出现可靠性问题例如由于服务器更新出错或网络连接而导致的服务中断、或者遭到恶意攻击而导致的服务崩溃或数据丢失等，都会造成移动设备用户个人数据的损失。云存储服务提供商往往会对此类事故事先声明免责，例如百度云的服务协议中称，“鉴于网络服务的特殊性，用户同意百度云服务有权随时变更、中断或终止部分或全部的网络服务。如变更、中断或终止的网络服务属于免费网络服务，百度云服务无需通知用户，也无需对任何用户或任何第三方承担任何责任；用户理解，百度云服务需要定期或不定期地对提供网络服务的平台或相关的设备进行检修或者维护，如因此类情况而造成收费网络服务在合理时间内的中断，百度云服务无需为此承担任何责任，但百度云服务应尽可能事先进行通告；百度云服务可在任何时候为任何原因变更本服务或删除其部分功能。百度云服务可在任何时候取消或终止对用户的服务。百度云服务取消或终止服务的决定不需要理由或通知用户。一旦服务取消，用户使用本服务的权利立即终止。一旦本服务取消或终止，用户在本服务中储存的任何信息可能无法恢复。”。随着移动智能手机应用的丰富，信息产生的速度和规模也快速增长，如何为移动设备用户提供一种可靠的信息存储与备份方法，避免对特定云存储服务的依赖和“厂商锁定”是一个问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于多云存储服务平台的数据存储与备份系统和方法，其中多个云存储服务的选择、数据传输、管理对移动设备用户透明。本专利技术提供的技术方案为：一种基于多云存储服务的智能移动设备数据存储与备份系统，本系统包括移动设备端和云存储服务端，其中云存储服务端包括多个第三方云存储服务平台，提供用户认证、数据访问等功能的API；移动设备端包括用户界面、本地数据管理模块、多云存储管理模块，其中多云存储管理模块包括多云存储用户认证单元、多云存储信息管理器、多云存储方案规划器和多云存储数据传输单元。用户界面，针对移动设备数据存储与备份需求，用户可通过界面指定待存储或备份的数据及其可靠性指标，也可使用系统预设的可靠性指标。用户界面可实现为Web页面，或者App界面。本地数据管理模块，根据移动设备用户需求，采用通用的和自定义的元信息机制定义本地数据属性(数据类型如文本、多媒体、日志或二进制等，规模等)。为用户读取待存储或备份数据的数据属性{(data_type_1，size_1)，(data_type_2,size_2),…(data_type_m,size_m)}，发送给多云存储方案规划器。多云存储用户认证单元，与多个云存储服务{cloud_storage_1,cloud_storage_2,…cloud_storage_n}和用户三方交互完成签名认证，用户将账户授权给应用，通过认证的云存储服务方可被本系统使用，作为可用云存储服务集提供给多云存储方案规划器。多云存储信息管理器，与多个云存储服务{cloud_storage_1,cloud_storage_2,…cloud_storage_n}交互，获得云存储服务的可用性指标(即，其服务水平协议SLA中说明的高可用性，如华为云存储服务为99.9％),该云存储服务的运行状态(服务状态、服务中断状态、或服务停止状态等)，以及用户在该云存储服务平台上分配的空间信息(如已用空间和可用空间的规模)等服务指标，可向云存储服务平台主动读取。多云存储方案规划器，利用多云存储规划算法根据预设或用户指定的数据存储可靠性指标，分析待存储数据的规模以及候选云存储服务的服务指标，给出满足可靠性指标的多云存储方案(候选云存储服务集合的子集,{cloud_storage_1,cloud_storage_2,…cloud_storage_t},2≤t≤n)；其中，多云存储规划算法为：已知：用户：文件大小fs，文件重要性级别fl、可靠性指标fp，使用云存储服务频率fv云存储服务平台(简称：云盘)：价格p，容量s，速度v，可靠性a其中，文件重要性级别和可靠性指标由用户指定，使用云存储频率由系统根据用户习惯进行统计生成。对于云盘的各项属性，价格和容量从每一第三方云存储平台获取，存取速度由系统根据用户使用期间各第三方云存储服务的存取速度动态生成和改变，可靠性以各云盘服务级别协议(SLA)中说明的高可用性指标为基础，辅以用户实际使用期间各云存储服务平台可靠性参数。目的：通过扫描已知中用户属性的各项(文件大小、文件重要性级别、使用云存储服务频率)，生成用户对云盘属性的需求向量，同各云盘自身属性向量比较，进而选择合适的云存储服务，之后根据用户指定的可靠性指标生成多云存储方案。具体算法：假设各云盘编号为Icloud＝(I1,I2,I3.....In)，云盘自身属性值为向量Q＝(p,s,v,a)，用户指定文件的存储向量U＝(Fs,Fl,Fv)，可靠性指标Fp是用户最希望满足的属性，主要依靠多云备份方式满足。因此，Fp作为一个阈值用于最终选择多云备份方案。对于文件大小属性Fs以Mb为单位，对于文件级别Fl采用用户自主选择，采取三级重要性阶梯，分别记为0/0.5/1(重要性依次递增)。对于使用云存储服务频率Fv以日存取次数为单位。Step1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多云存储的智能移动终端数据存储备份方法，其步骤为：1)用户通过智能移动终端选取多个云盘，并通过多云存储用户认证单元对所选每一云盘进行授权认证，得到一授权云盘集合R；2)该智能移动终端将设定待存储备份文件的属性信息发送给多云存储方案规划器；3)多云存储方案规划器将该属性信息转换为一存储向量U＝(Fs,Fl,Fv)，然后根据该存储向量U计算用户需求云盘属性权值向量W；其中，Fs为文件大小属性，Fl为文件重要性级别属性，Fv为使用云存储服务频率属性；4)多云存储方案规划器从集合R中查找剩余空间满足该待存储备份的云盘子集R’；5)对于集合R’中每一云盘，多云存储方案规划器根据用户对云盘的各属性期望值向量μ，动态生成该云盘自身属性权值向量Qw；6)对于集合R’中每一云盘，多云存储方案规划器根据云盘自身属性权值向量Qw及其用户需求云盘属性权值向量W，计算该云盘最终权值；7)多云存储方案规划器从集合R’中选取云盘最终权值靠前的m个云盘作为候选多云存储系统，并根据所选云盘的可靠性计算该候选多云存储系统可靠性指标P，如果满足P≥Fp，则将该待存储备份文件保存到该候选多云存储系统；Fp为用户设定的可靠性指标。...

【技术特征摘要】
1.一种基于多云存储的智能移动终端数据存储备份方法，其步骤为：1)用户通过智能移动终端选取多个云盘，并通过多云存储用户认证单元对所选每一云盘进行授权认证，得到一授权云盘集合R；2)该智能移动终端将设定待存储备份文件的属性信息发送给多云存储方案规划器；3)多云存储方案规划器将该属性信息转换为一存储向量U＝(Fs,Fl,Fv)，然后根据该存储向量U计算用户需求云盘属性权值向量W；其中，Fs为文件大小属性，Fl为文件重要性级别属性，Fv为使用云存储服务频率属性；4)多云存储方案规划器从集合R中查找剩余空间满足该待存储备份文件的云盘子集R’；5)对于集合R’中每一云盘，多云存储方案规划器根据用户对云盘的各属性期望值向量μ，动态生成该云盘自身属性权值向量Qw；6)对于集合R’中每一云盘，多云存储方案规划器根据云盘自身属性权值向量Qw及其用户需求云盘属性权值向量W，计算该云盘最终权值；7)多云存储方案规划器从集合R’中选取云盘最终权值靠前的m个云盘作为候选多云存储系统，并根据所选云盘的可靠性计算该候选多云存储系统可靠性指标P，如果满足P≥Fp，则将该待存储备份文件保存到该候选多云存储系统；Fp为用户设定的可靠性指标。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于计算所述云盘自身属性权值向量Qw的公式为：QwT＝{g+(1-g)*[(QT-minT)/(maxT-minT)]}*μ；其中，Q为云盘自身属性值向量：Q＝(p,s,v,a)，p为价格，s为容量，v为速度，a为可靠性；min为云盘各属性的最小值向量，max为云盘各属性的最大值向量，g为一个大于0小于1的常数参数。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述用户需求云盘属性权值向量W为：W＝(Wp,Ws,Wv,Wa)；其中，云盘价格属性需求权值Wp＝Fs+Fv2+Fl3；云盘容量属性需求权值Ws＝Fs+Fv2+Fl3；云盘速度属性需求权值Wv＝Fv+Fs2+Fl3；云盘可靠性属性需求权值Wa＝Fl+Fv2+Fs3。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于该待存储备份文件大小Fs＝a1+(1-a1)*[2*(fs-avers)/(maxs-mins)]，使用云存储服务频率Fv＝a2+(1-a2)*[2*(fv-averv)/(maxv-minv)]；其中，fs表示当前文件大小，maxs为该智能移动终端已存储文件大小的最大值，mins为该智能移动终端已存储文件大小的最小值，avers为该智能移动终端已存储文件大小的平均值；fv为设定时间段内该智能移动终端的云存储服务频率，maxv为设定时间段内该待存储备份文件的日存取次数的最大值，minv为设定时间段内该待存储备份文件的日存取次数最小值，averv为设定时间段内该待存储备份文件的日存取次数平均值；a1、a2为小于1的常系数。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述云盘最终权值为Weight(Ii)＝Qw(Ii)*WT，其中Ii为第i个云盘的编号。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于该智能移动终端根据存储备份执行结果，更新各云盘的属性向量Q为Q＝(p,s,v,a)＝(1/cost,new_storage,new_v,new_a)；其中，new_storage为云盘的剩余空间大小；new_v＝[(n-1)*Vp+Vn]/n，n为已上传次数，Vp为上一次传输速度，Vn为此次上传速度；new_a＝(pop-a’/1000)*sla，pop为云盘的名誉系数，a’为实际使用期间的可靠性参数，初始值为0，sla为云盘高可用性指标；cost为用户拓展存储空间后的单位空间单位时间的价格。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于当待存储备份文件为多个图片文件时，该智能移动终端设备建立一个图片路径队列，将这些图片文件路径依次加入该...

【专利技术属性】
技术研发人员：李影，贾统，张齐勋，吴中海，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11