專(zhuān)利名稱(chēng)：一種云存儲(chǔ)資源模糊動(dòng)態(tài)分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)云存儲(chǔ)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是設(shè)計(jì)一種云存儲(chǔ)資源模糊動(dòng)態(tài)分配機(jī)制，優(yōu)化云資源存取效率，均衡存儲(chǔ)設(shè)備負(fù)載，提高管理能力的一種云存儲(chǔ)資源模糊動(dòng)態(tài)分配方法。
背景技術(shù)：
隨著web 2.0技術(shù)的發(fā)展和成熟，大量數(shù)據(jù)以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的方式出現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)方式為應(yīng)對(duì)這種信息的爆炸式增長(zhǎng)速度，需購(gòu)買(mǎi)大量的存儲(chǔ)設(shè)備，付出巨大的維護(hù)和管理代價(jià)，仍不能有效存儲(chǔ)和管理這些資源。云存儲(chǔ)技術(shù)的出現(xiàn)能很好地解決這個(gè)問(wèn)題。云存儲(chǔ)通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)應(yīng)用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能。云存儲(chǔ)系統(tǒng)中所有存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)都是完全透明的，任何經(jīng)過(guò)授權(quán)的用戶(hù)只需通過(guò)云存儲(chǔ)提供商提供的接口，就能對(duì)云存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀、寫(xiě)操作。使用云存儲(chǔ)，用戶(hù)前期不必對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行投資，不需關(guān)心設(shè)備的型號(hào)、傳輸協(xié)議，更不必對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，管理和維護(hù)。云存儲(chǔ)采用按需付費(fèi)模式，用戶(hù)僅對(duì)自己使用的部分付費(fèi)。 作為海量數(shù)據(jù)管理的一種優(yōu)良解決方案，云存儲(chǔ)應(yīng)具有對(duì)海量存儲(chǔ)的可管理性、性能可擴(kuò)展性、容量可擴(kuò)展性及安全性等特征。一種優(yōu)良的云存儲(chǔ)資源分配機(jī)制必需滿(mǎn)足以上特征的，同時(shí)為提高存儲(chǔ)的效率，存儲(chǔ)管理系統(tǒng)必須具有動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)均衡各物理存儲(chǔ)設(shè)備的能力， 否則將會(huì)導(dǎo)致部分存儲(chǔ)設(shè)備過(guò)載，部分欠載。本發(fā)明提出的云存儲(chǔ)資源模糊動(dòng)態(tài)分配機(jī)制就是一種優(yōu)良的分配機(jī)制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種云存儲(chǔ)資源模糊動(dòng)態(tài)分配方法。本發(fā)明的目的是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)設(shè)計(jì)一種新的云存儲(chǔ)資源模糊動(dòng)態(tài)分配機(jī)制，動(dòng)態(tài)均衡各云物理存儲(chǔ)設(shè)備的使用，提高云端資源存取效率，假設(shè)有A、B、C、D四臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備，動(dòng)態(tài)分配步驟如下
1)存儲(chǔ)設(shè)備A接收用戶(hù)存儲(chǔ)請(qǐng)求，并審核用戶(hù)權(quán)限，包括是否經(jīng)過(guò)授權(quán)、要求存儲(chǔ)空間是否大于剩余的用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)的存儲(chǔ)空間、用戶(hù)要求的I/O速度和安全性是否高于用戶(hù)所購(gòu)買(mǎi)的服務(wù)協(xié)議，若審核通過(guò)，將用戶(hù)存儲(chǔ)請(qǐng)求信息發(fā)送給存儲(chǔ)設(shè)備C，否則，拒絕該請(qǐng)求，要求用戶(hù)修改請(qǐng)求信息；
2)存儲(chǔ)設(shè)備B實(shí)時(shí)檢測(cè)各存儲(chǔ)設(shè)備狀態(tài)，包括剩余存儲(chǔ)空間、存儲(chǔ)率、I/O速度、網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)延遲、設(shè)備安全性，監(jiān)測(cè)過(guò)程采用“推”和“拉”兩種模式的結(jié)合，存儲(chǔ)設(shè)備B周期性從各存儲(chǔ)設(shè)備“拉”其狀態(tài)信息，當(dāng)在存儲(chǔ)設(shè)備有觸發(fā)事件發(fā)生時(shí)將其狀態(tài)信息主動(dòng)“推” 給存儲(chǔ)設(shè)備B，這里的觸發(fā)事件指是否有新的存儲(chǔ)設(shè)備加入或退出；是否存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)率超過(guò)某一閾值；存儲(chǔ)空間大小是否發(fā)生變化；
3)存儲(chǔ)設(shè)備C接收到存儲(chǔ)設(shè)備A發(fā)送來(lái)的用戶(hù)請(qǐng)求信息后，向存儲(chǔ)設(shè)備B請(qǐng)求各存儲(chǔ)設(shè)備狀態(tài)信息，根據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，以各存儲(chǔ)設(shè)備狀態(tài)信息和用戶(hù)請(qǐng)求信息為輸入，計(jì)算出各存儲(chǔ)設(shè)備適合存儲(chǔ)該請(qǐng)求資源的模糊隸屬度大小并選擇模糊隸屬度大的若干設(shè)備作為輸出，通知被選中的存儲(chǔ)設(shè)備分配存儲(chǔ)空間給用戶(hù)，用戶(hù)上傳資源采用并行上傳方式，各存儲(chǔ)設(shè)備同時(shí)存儲(chǔ)該資源，存儲(chǔ)完成后，模糊隸屬度最大的設(shè)備中的資源標(biāo)記為主資源，其它的標(biāo)記為備份；
4)存儲(chǔ)設(shè)備D保存所有元數(shù)據(jù)，包括文件名、文件對(duì)應(yīng)主資源存儲(chǔ)位置，備份數(shù)，備份資源存儲(chǔ)位置，當(dāng)用戶(hù)請(qǐng)求讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，用戶(hù)先和存儲(chǔ)設(shè)備D聯(lián)絡(luò)，存儲(chǔ)設(shè)備D告知用戶(hù)應(yīng)該和哪些存儲(chǔ)設(shè)備聯(lián)系，隨后用戶(hù)直接與存儲(chǔ)設(shè)備連接，進(jìn)行讀寫(xiě)操作，避免存儲(chǔ)設(shè)備D成為瓶頸，用戶(hù)讀寫(xiě)采用并行下載方式，提高讀寫(xiě)速度，且能有效保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性；
5)對(duì)于模糊隸屬度的計(jì)算，主要考慮存儲(chǔ)設(shè)備的剩余存儲(chǔ)空間和存儲(chǔ)率，網(wǎng)絡(luò)延遲和網(wǎng)絡(luò)帶寬作為次要考慮，前提為存儲(chǔ)設(shè)備滿(mǎn)足用戶(hù)請(qǐng)求中的I/O速度和設(shè)備安全性要求，假定存儲(chǔ)設(shè)備i的剩余存儲(chǔ)空間、存儲(chǔ)率、網(wǎng)絡(luò)延遲和網(wǎng)絡(luò)帶寬分別表示為 RemainSpace (i), StorageRate (i), Delay (i)和 BandWidth (i)，用戶(hù)請(qǐng)求存儲(chǔ)空間表示為 RequestSpace,平均存儲(chǔ)率表示為AverageStoragerate，則各存儲(chǔ)設(shè)備的模糊隸屬度計(jì)算如下
權(quán)利要求
1. 一種云存儲(chǔ)資源模糊動(dòng)態(tài)分配方法，其特征在于假設(shè)有A、B、C、D四臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備， 動(dòng)態(tài)分配步驟如下1)存儲(chǔ)設(shè)備A接收用戶(hù)存儲(chǔ)請(qǐng)求，并審核用戶(hù)權(quán)限，包括是否經(jīng)過(guò)授權(quán)、要求存儲(chǔ)空間是否大于剩余的用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)的存儲(chǔ)空間、用戶(hù)要求的I/O速度和安全性是否高于用戶(hù)所購(gòu)買(mǎi)的服務(wù)協(xié)議，若審核通過(guò)，將用戶(hù)存儲(chǔ)請(qǐng)求信息發(fā)送給存儲(chǔ)設(shè)備C，否則，拒絕該請(qǐng)求，要求用戶(hù)修改請(qǐng)求信息；2)存儲(chǔ)設(shè)備B實(shí)時(shí)檢測(cè)各存儲(chǔ)設(shè)備狀態(tài)，包括剩余存儲(chǔ)空間、存儲(chǔ)率、I/O速度、網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)延遲、設(shè)備安全性，監(jiān)測(cè)過(guò)程采用“推”和“拉”兩種模式的結(jié)合，存儲(chǔ)設(shè)備B周期性從各存儲(chǔ)設(shè)備“拉”其狀態(tài)信息，當(dāng)在存儲(chǔ)設(shè)備有觸發(fā)事件發(fā)生時(shí)將其狀態(tài)信息主動(dòng)“推” 給存儲(chǔ)設(shè)備B，這里的觸發(fā)事件指是否有新的存儲(chǔ)設(shè)備加入或退出；是否存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)率超過(guò)某一閾值；存儲(chǔ)空間大小是否發(fā)生變化；3)存儲(chǔ)設(shè)備C接收到存儲(chǔ)設(shè)備A發(fā)送來(lái)的用戶(hù)請(qǐng)求信息后，向存儲(chǔ)設(shè)備B請(qǐng)求各存儲(chǔ)設(shè)備狀態(tài)信息，根據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，以各存儲(chǔ)設(shè)備狀態(tài)信息和用戶(hù)請(qǐng)求信息為輸入，計(jì)算出各存儲(chǔ)設(shè)備適合存儲(chǔ)該請(qǐng)求資源的模糊隸屬度大小并選擇模糊隸屬度大的若干設(shè)備作為輸出，通知被選中的存儲(chǔ)設(shè)備分配存儲(chǔ)空間給用戶(hù)，用戶(hù)上傳資源采用并行上傳方式，各存儲(chǔ)設(shè)備同時(shí)存儲(chǔ)該資源，存儲(chǔ)完成后，模糊隸屬度最大的設(shè)備中的資源標(biāo)記為主資源，其它的標(biāo)記為備份；4)存儲(chǔ)設(shè)備D保存所有元數(shù)據(jù)，包括文件名、文件對(duì)應(yīng)主資源存儲(chǔ)位置，備份數(shù)，備份資源存儲(chǔ)位置，當(dāng)用戶(hù)請(qǐng)求讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，用戶(hù)先和存儲(chǔ)設(shè)備D聯(lián)絡(luò)，存儲(chǔ)設(shè)備D告知用戶(hù)應(yīng)該和哪些存儲(chǔ)設(shè)備聯(lián)系，隨后用戶(hù)直接與存儲(chǔ)設(shè)備連接，進(jìn)行讀寫(xiě)操作，避免存儲(chǔ)設(shè)備D成為瓶頸，用戶(hù)讀寫(xiě)采用并行下載方式，提高讀寫(xiě)速度，且能有效保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性；5)對(duì)于模糊隸屬度的計(jì)算，主要考慮存儲(chǔ)設(shè)備的剩余存儲(chǔ)空間和存儲(chǔ)率，網(wǎng)絡(luò)延遲和網(wǎng)絡(luò)帶寬作為次要考慮，前提為存儲(chǔ)設(shè)備滿(mǎn)足用戶(hù)請(qǐng)求中的I/O速度和設(shè)備安全性要求，假定存儲(chǔ)設(shè)備i的剩余存儲(chǔ)空間、存儲(chǔ)率、網(wǎng)絡(luò)延遲和網(wǎng)絡(luò)帶寬分別表示為 RemainSpace (i), StorageRate (i), Delay (i)和 BandWidth (i)，用戶(hù)請(qǐng)求存儲(chǔ)空間表示為 RequestSpace,平均存儲(chǔ)率表示為AverageStoragerate，則各存儲(chǔ)設(shè)備的模糊隸屬度計(jì)算如下
全文摘要
本發(fā)明提供一種云存儲(chǔ)資源模糊動(dòng)態(tài)分配方法，本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)云中各存儲(chǔ)設(shè)備狀態(tài)信息，并依據(jù)云存儲(chǔ)狀態(tài)信息與用戶(hù)存儲(chǔ)請(qǐng)求資源參數(shù)，實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)資源模糊動(dòng)態(tài)均衡分配，提高云存儲(chǔ)系統(tǒng)的效率。通過(guò)學(xué)習(xí)、計(jì)算各存儲(chǔ)資源的命中模糊可能性，將用戶(hù)數(shù)據(jù)依據(jù)存儲(chǔ)及備份數(shù)量選擇相應(yīng)的物理存儲(chǔ)設(shè)備，并對(duì)此進(jìn)行登記。該存儲(chǔ)分配機(jī)制能有效動(dòng)態(tài)均衡各存儲(chǔ)設(shè)備負(fù)載，優(yōu)化資源存取效率。
文檔編號(hào)H04L29/08GK102404399SQ20111036664
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者于治樓, 張化祥, 陳川 申請(qǐng)人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司