專利名稱：一種云存儲資源模糊動態分配方法
技術領域：
本發明涉及一種計算機云存儲應用技術領域，具體地說是設計一種云存儲資源模糊動態分配機制，優化云資源存取效率，均衡存儲設備負載，提高管理能力的一種云存儲資源模糊動態分配方法。
背景技術：
隨著web 2.0技術的發展和成熟，大量數據以指數級增長的方式出現在互聯網上，傳統的存儲方式為應對這種信息的爆炸式增長速度，需購買大量的存儲設備，付出巨大的維護和管理代價，仍不能有效存儲和管理這些資源。云存儲技術的出現能很好地解決這個問題。云存儲通過集群應用、網格技術或分布式文件系統等功能，將網絡中大量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。云存儲系統中所有存儲設備對用戶來說都是完全透明的，任何經過授權的用戶只需通過云存儲提供商提供的接口，就能對云存儲系統進行數據訪問，實現數據的讀、寫操作。使用云存儲，用戶前期不必對存儲設備進行投資，不需關心設備的型號、傳輸協議，更不必對存儲設備進行狀態監測，管理和維護。云存儲采用按需付費模式，用戶僅對自己使用的部分付費。 作為海量數據管理的一種優良解決方案，云存儲應具有對海量存儲的可管理性、性能可擴展性、容量可擴展性及安全性等特征。一種優良的云存儲資源分配機制必需滿足以上特征的，同時為提高存儲的效率，存儲管理系統必須具有動態實時均衡各物理存儲設備的能力， 否則將會導致部分存儲設備過載，部分欠載。本發明提出的云存儲資源模糊動態分配機制就是一種優良的分配機制。

發明內容
本發明的目的是提供一種云存儲資源模糊動態分配方法。本發明的目的是按以下方式實現的，通過設計一種新的云存儲資源模糊動態分配機制，動態均衡各云物理存儲設備的使用，提高云端資源存取效率，假設有A、B、C、D四臺存儲設備，動態分配步驟如下
1)存儲設備A接收用戶存儲請求，并審核用戶權限，包括是否經過授權、要求存儲空間是否大于剩余的用戶購買的存儲空間、用戶要求的I/O速度和安全性是否高于用戶所購買的服務協議，若審核通過，將用戶存儲請求信息發送給存儲設備C，否則，拒絕該請求，要求用戶修改請求信息；
2)存儲設備B實時檢測各存儲設備狀態，包括剩余存儲空間、存儲率、I/O速度、網絡帶寬、網絡延遲、設備安全性，監測過程采用“推”和“拉”兩種模式的結合，存儲設備B周期性從各存儲設備“拉”其狀態信息，當在存儲設備有觸發事件發生時將其狀態信息主動“推” 給存儲設備B，這里的觸發事件指是否有新的存儲設備加入或退出；是否存儲設備存儲率超過某一閾值；存儲空間大小是否發生變化；
3)存儲設備C接收到存儲設備A發送來的用戶請求信息后，向存儲設備B請求各存儲設備狀態信息，根據機器學習技術，以各存儲設備狀態信息和用戶請求信息為輸入，計算出各存儲設備適合存儲該請求資源的模糊隸屬度大小并選擇模糊隸屬度大的若干設備作為輸出，通知被選中的存儲設備分配存儲空間給用戶，用戶上傳資源采用并行上傳方式，各存儲設備同時存儲該資源，存儲完成后，模糊隸屬度最大的設備中的資源標記為主資源，其它的標記為備份；
4)存儲設備D保存所有元數據，包括文件名、文件對應主資源存儲位置，備份數，備份資源存儲位置，當用戶請求讀寫數據時，用戶先和存儲設備D聯絡，存儲設備D告知用戶應該和哪些存儲設備聯系，隨后用戶直接與存儲設備連接，進行讀寫操作，避免存儲設備D成為瓶頸，用戶讀寫采用并行下載方式，提高讀寫速度，且能有效保持數據一致性；
5)對于模糊隸屬度的計算，主要考慮存儲設備的剩余存儲空間和存儲率，網絡延遲和網絡帶寬作為次要考慮，前提為存儲設備滿足用戶請求中的I/O速度和設備安全性要求，假定存儲設備i的剩余存儲空間、存儲率、網絡延遲和網絡帶寬分別表示為 RemainSpace (i), StorageRate (i), Delay (i)和 BandWidth (i)，用戶請求存儲空間表示為 RequestSpace,平均存儲率表示為AverageStoragerate，則各存儲設備的模糊隸屬度計算如下
權利要求
1. 一種云存儲資源模糊動態分配方法，其特征在于假設有A、B、C、D四臺存儲設備， 動態分配步驟如下1)存儲設備A接收用戶存儲請求，并審核用戶權限，包括是否經過授權、要求存儲空間是否大于剩余的用戶購買的存儲空間、用戶要求的I/O速度和安全性是否高于用戶所購買的服務協議，若審核通過，將用戶存儲請求信息發送給存儲設備C，否則，拒絕該請求，要求用戶修改請求信息；2)存儲設備B實時檢測各存儲設備狀態，包括剩余存儲空間、存儲率、I/O速度、網絡帶寬、網絡延遲、設備安全性，監測過程采用“推”和“拉”兩種模式的結合，存儲設備B周期性從各存儲設備“拉”其狀態信息，當在存儲設備有觸發事件發生時將其狀態信息主動“推” 給存儲設備B，這里的觸發事件指是否有新的存儲設備加入或退出；是否存儲設備存儲率超過某一閾值；存儲空間大小是否發生變化；3)存儲設備C接收到存儲設備A發送來的用戶請求信息后，向存儲設備B請求各存儲設備狀態信息，根據機器學習技術，以各存儲設備狀態信息和用戶請求信息為輸入，計算出各存儲設備適合存儲該請求資源的模糊隸屬度大小并選擇模糊隸屬度大的若干設備作為輸出，通知被選中的存儲設備分配存儲空間給用戶，用戶上傳資源采用并行上傳方式，各存儲設備同時存儲該資源，存儲完成后，模糊隸屬度最大的設備中的資源標記為主資源，其它的標記為備份；4)存儲設備D保存所有元數據，包括文件名、文件對應主資源存儲位置，備份數，備份資源存儲位置，當用戶請求讀寫數據時，用戶先和存儲設備D聯絡，存儲設備D告知用戶應該和哪些存儲設備聯系，隨后用戶直接與存儲設備連接，進行讀寫操作，避免存儲設備D成為瓶頸，用戶讀寫采用并行下載方式，提高讀寫速度，且能有效保持數據一致性；5)對于模糊隸屬度的計算，主要考慮存儲設備的剩余存儲空間和存儲率，網絡延遲和網絡帶寬作為次要考慮，前提為存儲設備滿足用戶請求中的I/O速度和設備安全性要求，假定存儲設備i的剩余存儲空間、存儲率、網絡延遲和網絡帶寬分別表示為 RemainSpace (i), StorageRate (i), Delay (i)和 BandWidth (i)，用戶請求存儲空間表示為 RequestSpace,平均存儲率表示為AverageStoragerate，則各存儲設備的模糊隸屬度計算如下
全文摘要
本發明提供一種云存儲資源模糊動態分配方法，本發明通過實時檢測云中各存儲設備狀態信息，并依據云存儲狀態信息與用戶存儲請求資源參數，實現云存儲資源模糊動態均衡分配，提高云存儲系統的效率。通過學習、計算各存儲資源的命中模糊可能性，將用戶數據依據存儲及備份數量選擇相應的物理存儲設備，并對此進行登記。該存儲分配機制能有效動態均衡各存儲設備負載，優化資源存取效率。
文檔編號H04L29/08GK102404399SQ20111036664
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者于治樓, 張化祥, 陳川 申請人:浪潮電子信息產業股份有限公司