【摘要】：云計(jì)算的興起為數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。一方面，規(guī)模龐大的云存儲(chǔ)系統(tǒng)中存有海量數(shù)據(jù)，其系統(tǒng)復(fù)雜性和業(yè)務(wù)特征使得數(shù)據(jù)可靠性受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，需要采用更強(qiáng)的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)；同時(shí)，存有重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的云主機(jī)面對(duì)著全世界黑客的入侵威脅，主機(jī)內(nèi)普通的數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制無法抵御黑客的破壞行為，需要采用新的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)來應(yīng)對(duì)。另一方面，作為一種新型的IT基礎(chǔ)設(shè)施資源，云資源具有高性價(jià)比、高可擴(kuò)展等特點(diǎn)，使得現(xiàn)有的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)可以利用云資源來優(yōu)化其各項(xiàng)業(yè)務(wù)指標(biāo)。 從上述兩個(gè)方面出發(fā)，本文對(duì)云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了有針對(duì)性的深入研究，主要的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)概括如下： 針對(duì)帶數(shù)據(jù)去重的云存儲(chǔ)內(nèi)部數(shù)據(jù)的保護(hù)，本文提出了一種基于糾刪碼的數(shù)據(jù)可靠性保障機(jī)制，采用多種糾刪編碼算法及配置對(duì)去重?cái)?shù)據(jù)塊進(jìn)行區(qū)分性的編碼保護(hù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該機(jī)制相比傳統(tǒng)的可靠性保障機(jī)制能夠同時(shí)取得更高的數(shù)據(jù)可靠性、更低的存儲(chǔ)成本和更快的數(shù)據(jù)恢復(fù)速度。 針對(duì)云主機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)的保護(hù)，本文提出了一種在云主機(jī)下層虛擬化平臺(tái)的虛擬磁盤模塊內(nèi)反向重構(gòu)云主機(jī)內(nèi)文件及操作信息并檢測(cè)入侵行為的機(jī)制。測(cè)試結(jié)果表明該機(jī)制具備良好的入侵檢測(cè)能力，對(duì)云主機(jī)綜合性能影響不大。 針對(duì)塊級(jí)連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)，本文提出了一種使用云存儲(chǔ)來保存版本數(shù)據(jù)的新方案。通過采用數(shù)據(jù)去重技術(shù)以及特殊的版本索引結(jié)構(gòu)、本地緩存策略和數(shù)據(jù)恢復(fù)流程，該方案取得了比傳統(tǒng)塊級(jí)連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)方案更低的系統(tǒng)總成本和更快的數(shù)據(jù)恢復(fù)速度。 針對(duì)容災(zāi)數(shù)據(jù)備份，本文提出了一種基于多云的容災(zāi)備份架構(gòu)以克服單云整體失效的風(fēng)險(xiǎn)。該架構(gòu)整合多個(gè)云資源向用戶提供統(tǒng)一透明的容災(zāi)數(shù)據(jù)備份服務(wù)，能夠同時(shí)優(yōu)化數(shù)據(jù)可靠性、總體備份成本以及數(shù)據(jù)恢復(fù)速度。 本文最后還設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套基于分級(jí)存儲(chǔ)的信息生命周期管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用包括云存儲(chǔ)在內(nèi)的多種存儲(chǔ)系統(tǒng)構(gòu)建層次化存儲(chǔ)架構(gòu)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)存儲(chǔ)、管理和保護(hù)。
【圖文】：

帶RGMDCS機(jī)制的云存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖2.2 RS編碼過程RS 編碼是按照碼字為單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行逐批編碼的，為了方便編解碼運(yùn)DCS 使用 8bit 即 1 Byte 作為碼字長度。這種配置的 RS 編碼的編解碼運(yùn)域 GF(28)之上的運(yùn)算，，根據(jù)算法的理論特性，其能夠生成的最大編碼片含原始片段和校驗(yàn)片段）為 28  1=255，足夠?qū)嶋H場(chǎng)景使用。.3Tornado編碼Tornado 編碼由 Michael George Luby 提出的，其不具有 MDS 屬性，但屬性。它是一種非正則級(jí)聯(lián)低密度奇偶校驗(yàn)（Low Density Parity Check，，使用一種叫做非正則 Tanner 圖[79]的級(jí)聯(lián)二分圖作為校驗(yàn)矩陣，編解碼單的異或運(yùn)算，具有良好的擴(kuò)展性、收斂性和糾刪性能。對(duì)于 Tornado的 Tanner 圖來說，其每一級(jí)的左結(jié)點(diǎn)為數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)，右結(jié)點(diǎn)為由所有與其結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行異或運(yùn)算生成的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。原始數(shù)據(jù)是圖中第一級(jí)的左結(jié)一個(gè)丟失節(jié)點(diǎn)的所有左結(jié)點(diǎn)都沒有丟失，則它可以通過重新計(jì)算所有左
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP333;TP309.3

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2710309