[发明专利]一种云存储系统的可用性保障方法

权利要求书

1.一种云存储系统的可用性保障方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

步骤1、系统判断处于是否正常情况，若是，处于正常情况，则跳转到步骤2，若否，处于异常情况，则跳转到步骤3；

步骤2、根据动态负载均衡措施方法为合法的、突如其来的访问I/O流提供合理的存储资源分配服务，完成后跳转回步骤1；

步骤3、根据I/O请求排队与流量控制方法，化解高峰时段针对云存储系统的分布式的拒绝服务攻击，并结合动态负载均衡措施保证正常I/O请求的服务质量，完成后跳转回步骤1。

2.如权利要求1所述的云存储系统的可用性保障方法，其特征在于，所述动态负载均衡措施方法包含：应用服务器的负载均衡方法，以及存储设备的负载均衡方法；

所述应用服务器的负载均衡方法包含以下步骤：

a）系统判断当前应用服务器是否空闲，若是，则跳转到b），若否，则跳转到c）；

b）根据到达应用服务器的I/O量大小，在其剩余处理能力允许的条件下建立多个虚拟机，以提高处理能力；

c）将负载较大的虚拟机的执行任务转移一部分至其它相对空闲的虚拟机处理，以维持所有虚拟机的负载均衡；

所述存储设备的负载均衡方法包含以下步骤：

d）通过监控存储网络中各种存储设备的状态和属性，评估其I/O能力；

e）将新的请求引导至I/O能力相对较强的存储设备。

3.如权利要求1或2所述的云存储系统的可用性保障方法，其特征在于，所述服务器、虚拟机和存储设备负载能力评估，主要依据是云存储系统服务器、虚拟机和存储设备的I/O量、I/O响应时间和I/O带宽占用情况；以上参数一部分通过现有的云环境的网络监控软件获取，一部分通过汇聚流的统计行为HSMM的或然概率值计算进行评估。

4.如权利要求1所述的云存储系统的可用性保障方法，其特征在于，所述I/O请求排队与流量控制方法包含以下步骤：

f）计算用户行为HSMM和汇聚流的统计行为HSMM的或然概率；

g）将用户行为HSMM的或然概率对应为恰当的优先级，根据汇聚流的统计行为的或然概率评估服务器等的负载情况；

h）根据用户I/O请求优先级把不同来源的I/O请求流导入不同的队列；

i）按照赤字循环调度方法进行队列调度；

j）采用令牌桶方法对输出流量进行速率限制。

5.如权利要求4所述的云存储系统的可用性保障方法，其特征在于，所述用户行为HSMM的或然概率处理方法包含以下步骤：

k）云存储系统外的路由器、网关处或云控制器处，采集正常用户在使用各种应用层协议访问云存储系统时产生的大量观测序列作为模型训练的数据集；

l）用采集的数据集训练描述使用各种应用层协议用户动态行为特征的HSMM，对于使用同一种应用层协议的用户，将把具有相同cookie的用户I/O请求序列对于正常I/O行为HSMM计算其或然概率，根据或然概率值分配恰当的优先级；

所述汇聚流的统计行为HSMM的或然概率处理方法包含以下步骤：

n）在云存储系统外的路由器、网关或云控制器处，采集正常情况下产生的大量汇聚流观测序列作为训练的数据集；

m）用采集的各种汇聚流数据集训练描述网络动态行为特征的HSMM和设计描述网络动态行为的HSMM在线算法，计算相同源I/O流HSMM的或然概率值，根据或然概率值估计云控制器、应用服务器或云存储设备的负载情况。

6.如权利要求4所述的云存储系统的可用性保障方法，其特征在于，所述汇聚流的或然概率与应用服务器负载的对应关系如下：

当服务器负载正常时，访问服务器汇聚流的或然概率都集中a值附近, a为服务器达到总负载的（0%，70%）时服务器各种汇聚流的或然概率出现的最大频率值；

当汇聚流的或然概率偏离正常值，说明服务器负载较大，偏离越远，系统负载越大；

当服务器负载达到服务器总负载的90%时，汇聚流或然概率小于a的1/8，要启动负载均衡系统，降低服务器或虚拟机的负载，保证I/O请求的服务质量。