公有云环境下的可信存储计量模型研究

发布时间：2017-04-21 14:17

  本文关键词：公有云环境下的可信存储计量模型研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：云平台为用户提供了执行任务的计算和存储资源,供应商根据用户使用资源的情况计费以获取利润。随着大规模数据需求的迅速增长,存储资源变得越来越重要。然而,对用户和供应商双方而言,现今都没有一种可信的担保用以证明存储使用的准确开销。结果,由于供应商既不能证明计费的正确性,又不能获取整个平台存储使用情况的准确信息,因而无法帮助他们提升服务质量。而用户由于不能获得准确的计费记录,也无法评估应用的性能及核实他们实际消费的资源量。此外,这种不准确、不可信的计费环境还有机会让恶意攻击者实施资源攻击,对平台上的其他用户带来意料之外的性能冲击。因此,探讨如何做到准确可信地计量云平台上存储资源利用情况,具有重要的现实意义。本文通过对Linux内核、Xen虚拟化架构的学习和研究,结合当前云平台存储计量这一现实问题,设计并实现了一种基于Xen虚拟化架构的可信存储计量模型。主要围绕以下几点进行探讨:(1)阐述了可信存储计量这一选题的研究背景、研究意义以及国内外研究现状,然而分析了解决此问题的现实意义及技术挑战。(2)介绍了Linux内核的架构,并着重分析了Linux I/O协议栈和Xen虚拟化架构。(3)详细介绍了可信存储计量模块的设计与实现。通过将存储计量工作的主要部分放入一个可信存储域(Trusted Storage Domain)中,并为来自客户虚拟机的每个I/O请求建立信息流,系统可以获取准确的等待时间和执行时间,并将之写入日志文件。系统在保证记录不被篡改的同时,还更进一步使记录对用户可读,以便向他们提供可验证的担保。(4)从功能和性能两方面对系统进行了测试并分析了实验结果。实验证明,通过上述模块的协同工作,本系统可以正确的完成系统预设的目标,实现对用户存储使用情况的准确可信计量。(5)对本文所做的工作进行了总结,分析了设计中的优缺点,并提出了今后改进的方向。
【关键词】：云计算 Xen 可信计量 存储计量 分离式驱动
【学位授予单位】：西北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.09;TP309
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 1 绪论11-16
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 论文研究内容14-15
• 1.4 论文组织结构15-16
• 2 可信存储计量及相关工作概述16-22
• 2.1 虚拟化架构的安全问题16-18
• 2.2 存储计量问题18-19
• 2.3 威胁模型19-20
• 2.4 准确存储计量的挑战20
• 2.5 可信计量的挑战20-21
• 2.6 本章小结21-22
• 3 可信存储计量系统关键技术22-33
• 3.1 Linux体系结构22-25
• 3.2 Linux I/O协议栈25-27
• 3.3 Xen虚拟化架构27-30
• 3.3.1 Xen简介27-28
• 3.3.2 Xen系统结构28-30
• 3.4 虚拟块设备架构30-31
• 3.5 本章小结31-33
• 4 可信存储计量系统的设计与实现33-43
• 4.1 设计概述33-34
• 4.2 各模块详细设计34-40
• 4.2.1 准确存储计量系统的设计34-39
• 4.2.2 可信计量的设计39-40
• 4.3 各模块具体实现40-42
• 4.4 本章小结42-43
• 5 实验评估43-49
• 5.1 实验环境43
• 5.2 测试方法43-44
• 5.2.1 功能测试44
• 5.2.2 性能测试44
• 5.3 测试结果及分析44-48
• 5.3.1 功能测试44-45
• 5.3.2 性能测试45-48
• 5.4 本章小结48-49
• 6 总结与展望49-51
• 6.1 论文工作总结49
• 6.2 展望49-51
• 参考文献51-55
• 攻读硕士期间的科研成果目录55-56
• 致谢56

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