[發明專利]一種分布式云存儲系統中的中央控制節點

在審

• 申請號: 201810089547.1
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108156040A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 李堅;劉云;張振江;周文彬;雷秋雨;馬鳴
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本發明提供一種分布式云存儲系統中的中央控制節點，該中央控制節點管理文件索引，并可根據上傳文件計算存儲參數，保證了整個系統分工明確，業務邏輯清晰，使客戶端可以快速獲取所需信息并與存儲節點進行高效的交互。該中央控制節點一方面由于只存索引不存具體數據，系統運轉流程得以監控，外界對于控制節點的獲取數據攻擊將失效。另一方面經過安全編碼分塊后的數據由控制節點智能分配到不同存儲節點，分配方式經過加密后保存于中央控制節點，所以針對存儲節點的網絡攻擊也將無從下手，這兩方面相互配合實現了系統的安全性。同時，中央控制節點采取多主機方式，并結合儲節點的“定時報告信息”實時監控存儲節點狀態，保證了系統的高可靠性。

技術領域

本發明涉及分布式云存儲系統的管理控制技術領域，尤其涉及一種分布式云存儲系統中的中央控制節點。

背景技術

云存儲是在云計算概念上延伸和發展出來的一個新的概念，是一種新興的網絡存儲技術，是指通過集群應用、網絡技術或分布式文件系統等功能，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的系統。

當云計算系統運算和處理的核心是大量數據的存儲和管理時，云計算系統中就需要配置大量的存儲設備，那么云計算系統就轉變成為一個云存儲系統，所以云存儲是一個以數據存儲和管理為核心的云計算系統。簡單來說，云存儲就是將儲存資源放到云上供人存取的一種新興方案。使用者可以在任何時間、任何地方，透過任何可連網的裝置連接到云上方便地存取數據。

云存儲系統的出現極大改變了當前數據存儲的方式，使得個人或單位可靠地存儲大容量的文件成為可能。當前主流的存儲方式中，文件不再集中存儲于某個數據中心，而是分散存儲到多個數據中心。假如某幾個數據中心出現數據丟失，用戶所存文件仍能由其余健康的數據中心恢復。

目前市場上的云存儲系統多采取兩種方式進行數據的分散存儲：1.簡單增加文件拷貝數，每個數據中心均存有完整文件拷貝；2.采用reed-solomon碼對源文件進行編碼，將編碼后的文件分割存于不同數據中心。對于方式1，其缺點在于存儲效率過低，而且必須采用一定的加密算法才能保證數據不被泄漏；對于方式2，雖然存儲效率有一定程度提高，但修復損壞節點以及恢復文件時的帶寬占用仍離理論極限差距較大。安全分布式云存儲系統可以很好解決這些問題。

而且在云存儲系統中，對于整個系統的管理與控制必須高效安全且可靠，通過控制功能明確且具有安全及可靠性設計的中央控制節點實現此功能非常合適。因此，提出一種安全分布式云存儲系統中央控制節點是十分有必要的。

發明內容

本發明為了克服云存儲系統中業務的復雜多變及外部網絡攻擊頻繁的問題，通過只存儲索引，提供數據的分配方式并加密來實現系統的安全性，并通過多主機及“定時報告信息”方法，實現云存儲系統高效可靠運轉。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案：

本發明提供了一種分布式云存儲系統中的中央控制節點，其具體如下：

所述中央控制節點只存儲索引，客戶端的服務請求以及與存儲節點的交互均由所述中央控制節點通過索引控制調度，所述中央控制節點對分布式云存儲系統進行流程監控。

進一步地，所述中央控制節點將上傳文件分配N個存儲節點；

將上傳文件分成k塊，分塊編碼后存到所述N個存儲節點中，每個存儲節點存儲α個符號，作為文件編碼塊。

進一步地，所述中央控制節點根據定時報告信息監控存儲節點狀態，當某個存儲節點發生故障時，所述中央控制節點建立新存儲節點，所述新存儲節點向其它部分正常存儲節點發送修復請求，具體如下：

在修復故障存儲節點的單個文件編碼塊時，從所述N個存儲節點中選取d個正常存儲節點，所述d個正常節點各向新存儲節點發送β個符號；