[发明专利]一种对地观测空间云服务数据组织管理系统

权利要求书

1.一种对地观测空间云服务数据组织管理系统，其特征在于，包括地面客户端和星上服务端，地面客户端负责接收用户的请求，结合星上的规划任务后将指令转发到服务端，星上服务端负责处理执行客户端发送的指令；

所述地面客户端包括星历计算模块、通信测试模块、容量管理模块、任务调度模块和可靠性保障模块，所述星上服务端包括数据存入模块和数据读取模块；

星历计算模块用于根据星历计算出星座的拓扑，以获取每颗卫星相对于任务提交方的位置、速度信息；

通信测试模块用于收集整个星座拓扑间相互访问的带宽及延迟；

容量管理模块用于管理星上存储资源的使用情况；

任务调度模块用于将任务调度到星上执行；

可靠性保障模块用于数据的冗余存储以及星上容量不足时的数据落地备份的管理，数据读取时优先访问冗余副本；

数据存入模块用于根据指定的任务将数据存储到本地，并返回特定编码；

数据读取模块用于将数据读取出来并发送到任务指定的服务器。

2.根据权利要求1所述的一种对地观测空间云服务数据组织管理系统，其特征在于，数据存储时，执行如下步骤：

步骤101，用户从地面客户端提交任务；

步骤102，任务调度模块根据星历计算模块传来的信息判断在约定时间内是否有可用卫星接收任务，如果没有则任务中断，如果有则将保存可用卫星列表；

步骤103，任务调度模块通过通信测试模块判断卫星间网络是否可用，如果全部不可用则任务中断，否则将不可用的卫星从可用卫星列表中去除；

步骤104，任务调度模块通过容量管理模块判断卫星上是否有足够存储空间，为了冗余，每份文件至少要有2个副本，因此可用卫星列表中所有卫星上的存储空间之和至少为文件大小的2倍；如果不满足则任务失败，否则，设定文件切分份数s，s不超过可用卫星的数目，计算各可用卫星的存储空间与网络速率的比值，按照比值从大到小的顺序对可用卫星排序，并选取其中的前s颗卫星作为存储卫星；

步骤105，将文件切分为s份，每份附带2个副本，将s份数据分别向s颗存储卫星上传输；

步骤106，存储卫星上的数据存入模块将数据存入，采用面向文件的存储方式，文件在命名空间中以元组方式记录，元组结构为：（UID，SUB_ID，SUB_TIME，UPDATE_TIME，CHECKSUM，STORE_NODE，FILE_PATH），其中，UID表示文件的全局ID，SUB_ID 代表文件块ID，SUB_TIME代表文件上传时间，UPDATE_TIME代表文件修改时间，CHECKSUM代表文件的校验码，STORE_NODE是一个数组，表示文件存储的具体结点，FILE_PATH是文件在结点上的实际存储路径；

步骤107，将元组返回给用户，任务成功。

3.根据权利要求2所述的一种对地观测空间云服务数据组织管理系统，其特征在于，数据读取时，执行如下步骤：

步骤201，用户提供UID，并从地面客户端提交任务；

步骤202，任务调度模块根据星历计算模块传来的信息判断在约定时间内是否有可用卫星接收任务，如果没有则任务中断，如果有则保存可用卫星列表；

步骤203，任务调度模块通过通信测试模块判断卫星间网络是否可用，如果全部不可用则任务中断，否则将不可用的卫星从可用卫星列表中去除；

步骤204，任务调度模块通过容量管理模块判断可用卫星上是否包含所有s份数据，如果不满足则任务失败，否则，找到对应的s颗卫星，计算每颗卫星存储的数据副本的大小与网络速率的比值，按照比值从大到小的顺序对s颗卫星排序；

步骤205，s颗卫星上的数据读取模块按顺序根据给定的UID将数据传回到任务指定位置；

步骤206，将文件返回给用户，任务成功。