[发明专利]一种云存储中数据快速调度的方法

权利要求书

1.一种云存储中数据快速调度的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，建立云储存共享系统，共享系统主要由国家级副本中心节点、中心调度节点、CA安全认证节点、区域子调度节点、区域副本中心节点、用户节点等组成，其中所述国家级副本中心节点、中心调度节点和CA安全认证节点依次相互交流信息，同区域的用户节点依次和该区域的区域副本中心节点、区域子调度节点相互交流信息，所述不同区域的区域子调度节点均和同一CA安全认证节点相互交流信息；所述中心调度节点和区域子调度节点主要负责在副本选择调度过程中对副本选择的控制，所述CA安全认证节点主要负责区域子调度节点在接入中心调度节点的安全认证，所述国家级副本中心节点负责所有区域副本中心节点的副本存储，由高性能计算机和集群组成，所述区域副本中心节点主要由管理员指定的高性能计算机或者集群组成，所述用户节点是用户自愿加入到云中的计算机；

步骤二，副本创建，分为基于内容分发的副本创建阶段和云副本的快速创建阶段，所述基于内容分发的副本创建阶段主要是根据每个区域副本中心节点的访问历史记录和区域中心之间的访问代价确定最佳区域副本中心节点，原始区域副本中心将新产生的文件在最佳区域副本中心节点上创建副本；所述云副本的快速创建阶段主要是当用户节点请求某一个不在与之同一区域的区域副本中心节点的文件，该区域的区域子调度节点通过副本定位算法向其它区域子调度节点发送文件请求，该区域副本中心节点保存从其他区域副本中心节点传输过来的文件，并同时传输给请求的用户节点；

步骤三，数据共享调度，利用副本域粒子群调度算法，由用户节点向区域子调度节点或者由区域子调度节点向中心调度节点发送请求，根据调度结果返回最优副本资源；

步骤四，当用户节点执行任务需要文件时，先检查本地是否存在该任务所需要的文件，如果不存在，就向该用户节点所在区域的区域副本中心节点发送文件请求，如果区域副本中心节点检查后发现存在该文件，则将该文件返回给用户节点，如果区域副本中心节点检查后发现不存在该文件，则有两种获取文件的方法：其一是区域副本中心节点向其他区域的区域副本中心节点发送文件请求，如果所请求的区域副本中心节存在数据，就将文件的传送给发出请求的区域副本中心节，同时自身创建文件副本，并把文件发送请求的用户节点；其二是区域副本中心节点通过区域子调度节点，经过CA安全认证节点向中心调度节点发送文件请求，中心调度节点查找最优的副本资源传送给区域副本中心节点，区域副本中心节点自行创建副本同时将文件传输到请求的用户节点。

2.根据权利要求1所述的一种云存储中数据快速调度的方法，其特征在于：所述步骤二中，所述最佳区域副本中心节点的确定方法是：每个区域副本中心节点记录其他区域副本中心节点对本区域副本中心节点所产生文件的访问次数，形成该区域副本中心节点的历史访问记录，根据历史访问记录选择出前N个最有可能访问该区域副本中心节点数据的其他区域副本中心节点，在这N个区域副本中心节点中选择出1个最佳区域副本中心节点，即确定最佳区域副本中心节点。

3.根据权利要求2所述的一种云存储中数据快速调度的方法，其特征在于：所述每个区域副本中心节点每隔一段时间T区域中心就清空历史记录，重新选择出新的最佳区域副本中心节点，将产生的新文件传输到该时间段的最佳区域副本中心节点，创建文件副本。

4.根据权利要求2所述的一种云存储中数据快速调度的方法，其特征在于：所述N个区域副本中心节点中选择出1个最佳区域副本中心节点的方法是：

以该文中使用区域副本中心节点之间的带宽和跳数表示传输代价，带宽越大，跳数越小，则区域副本中心节点之间的传输代价越小，在使用的基本公式

wCost＝(2²⁰*8)/w；（2-1）

得出数据传输的宽带代价矩阵，设传输1GB数据文件所花费的带宽代价，带宽的单位是kb/s；

设利用公式

y＝(x-minValue)/(maxValue-minValue);（2-2）

将宽带代价矩阵和跳数矩阵归一化，其中x、y分别为归一化前、后的值，maxValue、minValue别为样本的最大值和最小值；转换后，y为[0,1]之间的一个值；

利用公式

Cost_i,j＝aw+bh，a+b＝1;(2-3)

得出数据传输的代价矩阵Cost，其中Cost_i,j表示节点i、j之间的传输代价；α，β分别代表区域中心i，j之间带宽、跳数的权重；w，h分别是节点i，j之间的带宽和跳数各自归一化处理后的值；

利用公式

Transcont_j＝min(Cost_i,j，Cost_o,j);(2-4)

得出区域副本中心节点之间的最小代价，其中Transcost_j表示区域中心j到原始区域中心O或区域中心i之间传输代价的较小者；

利用公式

Ei=ΣNj=1(Transcostj);---(2-5)]]>

求出每个区域副本中心节点到其他区域副本中心节点的传输代价的期望值，其中E_i表示区域中心i到其他区域中心传输代价的期望值；

期望值最小的区域副本中心节点，即为最佳区域副本中心节点。