面向移动设备的云存储统一接口研究与实现

发布时间：2020-08-03 11:18

【摘要】：随着经济的发展和科技的进步,智能手机、平板电脑等移动设备已经成为人们日常工作和生活中必不可少的组成部分。同时,由于接入互联网的带宽明显改善,以及各种云存储服务的兴起,移动设备可以方便地通过云存储服务接口,将数据存储到各种云存储系统中。但另一方面,对于上层的应用程序来说,这些云存储服务接口往往各不相同,没有提供符合文件系统标准的接口,用户终端无法透明一致地访问远程存储服务,也不能在多个云存储系统间进行数据的共享和同步等操作。因此随着云存储服务的迅速发展,访问接口的差异化给用户开发和使用云存储服务带来越来越大的困难,人们对异构云存储服务接口规范化的需求也日益突出。本文设计并实现了一个支持异构云存储的统一接口服务CSUI,通过对不同云存储接口的转换处理,为移动客户端提供虚拟接口,能够较好地满足各类移动设备通过网络对数据进行无缝存储、管理和使用的需求,也为云存储服务标准化提供了一种解决方案。论文的主要工作包括: 1、针对移动设备本身的存储和计算资源不足以及功耗受限的问题,设计并实现CSUI的系统架构,通过虚拟接口层与插件机制,为访问多种异构云存储服务提供统一接口,实现对多种存储服务的透明支持。 2、根据移动设备的特点,为减少CSUI系统的网络流量、降低访问延迟并提高系统的性能,设计了一组可动态加载的模块化优化方法,包括基于使用成本的LCU缓存替换算法等缓存管理策略、文件压缩与聚集的流量控制技术等。 3、为增强CSUI在主流移动设备上的实用性,针对Linux和Android平台分别设计并实现了相应的客户端程序。由于Android系统默认情况下并不包含FUSE模块,需要重新对Android的系统内核进行配置、编译等操作。 4、经过对原型系统的测试结果表明,CSUI有效地实现了对POSIX标准接口的支持,用户可以对云端数据执行各种常用的文件操作命令,与已有的解决方案相比,本方法能够基本保持系统性能不变,但明显简化了客户端的实现并降低对资源的使用要求。
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP333
【图文】：

趋势图,趋势,移动设备,存储空间

图 1.1 近几年来 Google 搜索的趋势云存储技术的发展，首先使移动设备突破了自身的存储和地域限制，用户可以通过计算能力和存储空间都十分受限的移动设备，访问云端丰富的存储资源，从而使得进行复杂的运算和海量数据存储成为可能；其次由于将数据存储在云端比用户自己管理和维护数据更加安全，可以随时随地访问云端数据，具有高可靠性和高可用性；另外随着硬件成本的不断降低，云存储的价格也变得越来越便宜，进一步扫除了普通用户使用云端进行存储的障碍，因此有越来越多的用户选择把数据放在各种云端归档和备份。比如 Amazon Web Services (AWS)的新注册用户可以免费使用 5GB 的 Amazon S3[11]存储空间、20000 次 Get 请求、2000 次 Put 请求以及首年度每月 15GB 的数据传输流量，而且即使是正常收费阶段，它的付费标准也非常的低廉，以 2011 年 9 月份美国地区为例，其收费价格（㱮）如下表 1.1 所示：表 1.1 AWS S3 的收费标准Storage(/GB-Month)<1TB 1-50TB 50-500TB500-1 千TB1 千-5 千TB>5 千 TB

程序运行,插件,服务器,文件传输

图 5.2 程序运行截图.4.2 常用操作与命令延迟由于 CSUI 服务端可灵活配置多种插件，我们对 Android 系统上的客户端，使面向 CSUI 服务器的 plocal 插件，向服务器本地磁盘存储数据，并且利用 Android统的命令行模式中的 date 命令和 shell 脚本，在未启用压缩功能时对不同文件类的传输时间进行统计如表 5.10 所示，同时还对几种常用的操作与命令的延迟情进行了统计，如表 5.11 所示（单位:秒）。表 5.10 不同类型文件传输时间操作 log doc jpg mp3 pdf bin misc上传 86 12 18 17 24 43 200下载 110 4 6 8 11 27 166表 5.11 在 Android 平台的操作与命令延迟操作延迟命令延迟命令延迟cp all from remote 166 find 2 cd 1

占用率,研究生院,硕士学位论文

国防科学技术大学研究生院硕士学位论文同时，我们在 Linux 系统下，监控两种模式的 CPU 以及 Memory 的消 Linux top 命令对上传和下载过程进行采样，我们对每个过程采样了 200结果如图 5.3 以及图 5.4 所示。

【共引文献】