多云存儲關(guān)鍵技術(shù)研究進展
發(fā)布時間:2022-01-06 07:34
傳統(tǒng)單云存儲在數(shù)據(jù)安全與服務(wù)彈性方面存在數(shù)據(jù)隱私泄漏及難以滿足在線實時應用需求等缺陷,而多云存儲技術(shù)能夠通過虛擬化集成多個云供應商的在線存儲服務(wù)實現(xiàn)統(tǒng)一存儲、性能調(diào)優(yōu)、數(shù)據(jù)安全與隱私保護等一系列功能,最大化地挖掘云存儲資源價值。介紹多云存儲技術(shù)的概念、系統(tǒng)架構(gòu)及其優(yōu)勢,闡述多云存儲技術(shù)在數(shù)據(jù)可用性、完整性、一致性和安全性方面存在的主要技術(shù)挑戰(zhàn),重點分析并總結(jié)多云存儲各項關(guān)鍵技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,包括糾刪碼容錯技術(shù)、數(shù)據(jù)完整性證明機制、并發(fā)控制方法以及安全重刪技術(shù),在此基礎(chǔ)上,指出現(xiàn)有多云存儲技術(shù)研究中存在的不足,并對未來發(fā)展方向進行探討和展望。
【文章來源】:計算機工程. 2020,46(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:16 頁
【部分圖文】:
多云存儲集中式代理架構(gòu)
海量數(shù)據(jù)迅速增長和地理位置分散的特點,使得集中式架構(gòu)中負載集中和遠距離傳輸?shù)娜毕轁u漸暴露出來,越來越高的響應延遲導致一個中心代理無法滿足用戶對性能的需求,因此,地理分布式代理架構(gòu)應運而生。根據(jù)代理功能布局差異,本文將多云存儲的地理分布式代理架構(gòu)分為半集中式代理架構(gòu)和分散式代理架構(gòu)。多云存儲半集中式架構(gòu)如圖2所示,根據(jù)地理位置部署多個代理系統(tǒng),每個多云代理系統(tǒng)幫助管理分發(fā)其附近用戶的數(shù)據(jù)到各大云供應商,各代理間通過中心協(xié)調(diào)服務(wù)統(tǒng)一協(xié)調(diào)傳遞信息,保持數(shù)據(jù)一致性。半集中式代理架構(gòu)相比集中式代理架構(gòu)具有更好的擴展性,且對地理分散的用戶依然能保持良好的性能。RACS[15]、SPANStore[16]等都屬于半集中式代理架構(gòu)。然而,半集中式架構(gòu)隨著數(shù)據(jù)量的進一步增長依然會面臨中心協(xié)調(diào)服務(wù)的性能瓶頸,去中心化的分散式架構(gòu)顯然有更好的發(fā)展前景。多云存儲分散式架構(gòu)如圖3所示,按地理位置部署多云存儲代理系統(tǒng),同時為每個代理附加協(xié)調(diào)器組件,協(xié)調(diào)器定期交換狀態(tài),無需中央控制。MetaStorage[17]屬于分散式代理架構(gòu)。
然而,半集中式架構(gòu)隨著數(shù)據(jù)量的進一步增長依然會面臨中心協(xié)調(diào)服務(wù)的性能瓶頸,去中心化的分散式架構(gòu)顯然有更好的發(fā)展前景。多云存儲分散式架構(gòu)如圖3所示,按地理位置部署多云存儲代理系統(tǒng),同時為每個代理附加協(xié)調(diào)器組件,協(xié)調(diào)器定期交換狀態(tài),無需中央控制。MetaStorage[17]屬于分散式代理架構(gòu)。上述3種多云存儲架構(gòu)在管理難度、地理范圍和擴展性方面各有不同。如表1所示,多云存儲集中式代理架構(gòu)方便管理文件元數(shù)據(jù)信息,但不適合地域跨度大的多云部署,擴展性差。而地理分布式代理架構(gòu)方便用戶訪問最近的副本數(shù)據(jù),減少時間延遲和帶寬資源,但同時保持數(shù)據(jù)一致性變得更加困難。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于區(qū)塊鏈的智能合約技術(shù)與應用綜述[J]. 賀海武,延安,陳澤華. 計算機研究與發(fā)展. 2018(11)
[2]基于區(qū)塊鏈的云數(shù)據(jù)刪除驗證協(xié)議[J]. 劉憶寧,周元健,藍如師,唐春明. 計算機研究與發(fā)展. 2018(10)
[3]區(qū)塊鏈可擴展性研究:問題與方法[J]. 潘晨,劉志強,劉振,龍宇. 計算機研究與發(fā)展. 2018(10)
[4]區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)分析:現(xiàn)狀、趨勢與挑戰(zhàn)[J]. 陳偉利,鄭子彬. 計算機研究與發(fā)展. 2018(09)
[5]近端云計算:后云計算時代的機遇與挑戰(zhàn)[J]. 周悅芝,張迪. 計算機學報. 2019(04)
[6]面向云際計算的自主對等協(xié)作環(huán)境[J]. 史佩昌,王懷民,鄭子彬,尹浩. 中國科學:信息科學. 2017(09)
[7]面向糾刪碼的低成本多節(jié)點失效修復方法[J]. 鄭力明,李曉冬. 計算機工程. 2017(07)
[8]邊緣計算:萬物互聯(lián)時代新型計算模型[J]. 施巍松,孫輝,曹杰,張權(quán),劉偉. 計算機研究與發(fā)展. 2017(05)
[9]云環(huán)境中數(shù)據(jù)安全去重研究進展[J]. 熊金波,張媛媛,李鳳華,李素萍,任君,姚志強. 通信學報. 2016(11)
[10]分布式存儲中的糾刪碼容錯技術(shù)研究[J]. 王意潔,許方亮,裴曉強. 計算機學報. 2017(01)
碩士論文
[1]支持多云協(xié)作的云平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李振豪.北京郵電大學 2019
本文編號:3572030
【文章來源】:計算機工程. 2020,46(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:16 頁
【部分圖文】:
多云存儲集中式代理架構(gòu)
海量數(shù)據(jù)迅速增長和地理位置分散的特點,使得集中式架構(gòu)中負載集中和遠距離傳輸?shù)娜毕轁u漸暴露出來,越來越高的響應延遲導致一個中心代理無法滿足用戶對性能的需求,因此,地理分布式代理架構(gòu)應運而生。根據(jù)代理功能布局差異,本文將多云存儲的地理分布式代理架構(gòu)分為半集中式代理架構(gòu)和分散式代理架構(gòu)。多云存儲半集中式架構(gòu)如圖2所示,根據(jù)地理位置部署多個代理系統(tǒng),每個多云代理系統(tǒng)幫助管理分發(fā)其附近用戶的數(shù)據(jù)到各大云供應商,各代理間通過中心協(xié)調(diào)服務(wù)統(tǒng)一協(xié)調(diào)傳遞信息,保持數(shù)據(jù)一致性。半集中式代理架構(gòu)相比集中式代理架構(gòu)具有更好的擴展性,且對地理分散的用戶依然能保持良好的性能。RACS[15]、SPANStore[16]等都屬于半集中式代理架構(gòu)。然而,半集中式架構(gòu)隨著數(shù)據(jù)量的進一步增長依然會面臨中心協(xié)調(diào)服務(wù)的性能瓶頸,去中心化的分散式架構(gòu)顯然有更好的發(fā)展前景。多云存儲分散式架構(gòu)如圖3所示,按地理位置部署多云存儲代理系統(tǒng),同時為每個代理附加協(xié)調(diào)器組件,協(xié)調(diào)器定期交換狀態(tài),無需中央控制。MetaStorage[17]屬于分散式代理架構(gòu)。
然而,半集中式架構(gòu)隨著數(shù)據(jù)量的進一步增長依然會面臨中心協(xié)調(diào)服務(wù)的性能瓶頸,去中心化的分散式架構(gòu)顯然有更好的發(fā)展前景。多云存儲分散式架構(gòu)如圖3所示,按地理位置部署多云存儲代理系統(tǒng),同時為每個代理附加協(xié)調(diào)器組件,協(xié)調(diào)器定期交換狀態(tài),無需中央控制。MetaStorage[17]屬于分散式代理架構(gòu)。上述3種多云存儲架構(gòu)在管理難度、地理范圍和擴展性方面各有不同。如表1所示,多云存儲集中式代理架構(gòu)方便管理文件元數(shù)據(jù)信息,但不適合地域跨度大的多云部署,擴展性差。而地理分布式代理架構(gòu)方便用戶訪問最近的副本數(shù)據(jù),減少時間延遲和帶寬資源,但同時保持數(shù)據(jù)一致性變得更加困難。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于區(qū)塊鏈的智能合約技術(shù)與應用綜述[J]. 賀海武,延安,陳澤華. 計算機研究與發(fā)展. 2018(11)
[2]基于區(qū)塊鏈的云數(shù)據(jù)刪除驗證協(xié)議[J]. 劉憶寧,周元健,藍如師,唐春明. 計算機研究與發(fā)展. 2018(10)
[3]區(qū)塊鏈可擴展性研究:問題與方法[J]. 潘晨,劉志強,劉振,龍宇. 計算機研究與發(fā)展. 2018(10)
[4]區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)分析:現(xiàn)狀、趨勢與挑戰(zhàn)[J]. 陳偉利,鄭子彬. 計算機研究與發(fā)展. 2018(09)
[5]近端云計算:后云計算時代的機遇與挑戰(zhàn)[J]. 周悅芝,張迪. 計算機學報. 2019(04)
[6]面向云際計算的自主對等協(xié)作環(huán)境[J]. 史佩昌,王懷民,鄭子彬,尹浩. 中國科學:信息科學. 2017(09)
[7]面向糾刪碼的低成本多節(jié)點失效修復方法[J]. 鄭力明,李曉冬. 計算機工程. 2017(07)
[8]邊緣計算:萬物互聯(lián)時代新型計算模型[J]. 施巍松,孫輝,曹杰,張權(quán),劉偉. 計算機研究與發(fā)展. 2017(05)
[9]云環(huán)境中數(shù)據(jù)安全去重研究進展[J]. 熊金波,張媛媛,李鳳華,李素萍,任君,姚志強. 通信學報. 2016(11)
[10]分布式存儲中的糾刪碼容錯技術(shù)研究[J]. 王意潔,許方亮,裴曉強. 計算機學報. 2017(01)
碩士論文
[1]支持多云協(xié)作的云平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李振豪.北京郵電大學 2019
本文編號:3572030
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