[发明专利]一种随机分布式虚拟云存储系统

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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(Google File System，GFS)、Hadoop分布式文件系统(Hadoop Distributed File System，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。

本发明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。

发明内容

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明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。