多云存储关键技术研究进展

发布时间：2022-01-06 07:34

　　传统单云存储在数据安全与服务弹性方面存在数据隐私泄漏及难以满足在线实时应用需求等缺陷,而多云存储技术能够通过虚拟化集成多个云供应商的在线存储服务实现统一存储、性能调优、数据安全与隐私保护等一系列功能,最大化地挖掘云存储资源价值。介绍多云存储技术的概念、系统架构及其优势,阐述多云存储技术在数据可用性、完整性、一致性和安全性方面存在的主要技术挑战,重点分析并总结多云存储各项关键技术的国内外研究现状,包括纠删码容错技术、数据完整性证明机制、并发控制方法以及安全重删技术,在此基础上,指出现有多云存储技术研究中存在的不足,并对未来发展方向进行探讨和展望。 

【文章来源】：计算机工程. 2020,46(10)北大核心CSCD

【文章页数】：16 页

【部分图文】：

多云存储集中式代理架构

海量数据迅速增长和地理位置分散的特点,使得集中式架构中负载集中和远距离传输的缺陷渐渐暴露出来,越来越高的响应延迟导致一个中心代理无法满足用户对性能的需求,因此,地理分布式代理架构应运而生。根据代理功能布局差异,本文将多云存储的地理分布式代理架构分为半集中式代理架构和分散式代理架构。多云存储半集中式架构如图2所示,根据地理位置部署多个代理系统,每个多云代理系统帮助管理分发其附近用户的数据到各大云供应商,各代理间通过中心协调服务统一协调传递信息,保持数据一致性。半集中式代理架构相比集中式代理架构具有更好的扩展性,且对地理分散的用户依然能保持良好的性能。RACS[15]、SPANStore[16]等都属于半集中式代理架构。然而,半集中式架构随着数据量的进一步增长依然会面临中心协调服务的性能瓶颈,去中心化的分散式架构显然有更好的发展前景。多云存储分散式架构如图3所示,按地理位置部署多云存储代理系统,同时为每个代理附加协调器组件,协调器定期交换状态,无需中央控制。MetaStorage[17]属于分散式代理架构。

然而,半集中式架构随着数据量的进一步增长依然会面临中心协调服务的性能瓶颈,去中心化的分散式架构显然有更好的发展前景。多云存储分散式架构如图3所示,按地理位置部署多云存储代理系统,同时为每个代理附加协调器组件,协调器定期交换状态,无需中央控制。MetaStorage[17]属于分散式代理架构。上述3种多云存储架构在管理难度、地理范围和扩展性方面各有不同。如表1所示,多云存储集中式代理架构方便管理文件元数据信息,但不适合地域跨度大的多云部署,扩展性差。而地理分布式代理架构方便用户访问最近的副本数据,减少时间延迟和带宽资源,但同时保持数据一致性变得更加困难。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于区块链的智能合约技术与应用综述[J]. 贺海武,延安,陈泽华.  计算机研究与发展. 2018(11)
[2]基于区块链的云数据删除验证协议[J]. 刘忆宁,周元健,蓝如师,唐春明.  计算机研究与发展. 2018(10)
[3]区块链可扩展性研究:问题与方法[J]. 潘晨,刘志强,刘振,龙宇.  计算机研究与发展. 2018(10)
[4]区块链数据分析:现状、趋势与挑战[J]. 陈伟利,郑子彬.  计算机研究与发展. 2018(09)
[5]近端云计算:后云计算时代的机遇与挑战[J]. 周悦芝,张迪.  计算机学报. 2019(04)
[6]面向云际计算的自主对等协作环境[J]. 史佩昌,王怀民,郑子彬,尹浩.  中国科学:信息科学. 2017(09)
[7]面向纠删码的低成本多节点失效修复方法[J]. 郑力明,李晓冬.  计算机工程. 2017(07)
[8]边缘计算:万物互联时代新型计算模型[J]. 施巍松,孙辉,曹杰,张权,刘伟.  计算机研究与发展. 2017(05)
[9]云环境中数据安全去重研究进展[J]. 熊金波,张媛媛,李凤华,李素萍,任君,姚志强.  通信学报. 2016(11)
[10]分布式存储中的纠删码容错技术研究[J]. 王意洁,许方亮,裴晓强.  计算机学报. 2017(01)

硕士论文
[1]支持多云协作的云平台的设计与实现[D]. 李振豪.北京邮电大学 2019



本文编号：3572030