[发明专利]一种面向多云架构的网络性能提升方法

说明书

技术领域

本发明属于云计算领域，具体涉及一种面向多云架构的网络性能提升方法。

背景技术

随着互联网技术的飞速发展，用户所拥有的网络终端设备也不断增长，网盘作为一种为用户提供多设备文件存储和同步的云存储产品逐渐风靡起来。通过安装在用户设备上的客户端，用户本地同步文件夹中的文件能自动地储存到云存储服务器，并且同步到他所拥有的其他设备上。网盘这种新兴的云存储产品一经推出就立刻吸引了大量的用户，其中的典型代表Dropbox，在2014年5月已经拥有了超过3亿用户。而像谷歌和微软这样的IT巨头，也纷纷加入竞争并推出了类似的云存储产品。

与Amazon S3这种具有明确服务水平协议的企业级云存储产品不同，网盘往往是免费提供或者仅收取很少量的费用，但同时也缺乏足够的服务质量保证。因此用户在使用网盘的过程中往往会遇到诸如服务中断、文件传输速度缓慢和文件失窃等问题。据著名科技博客the next web报道，微软的OneDrive网盘曾在2013年8月经历了长达三天的服务中断。此外，也有研究指出，Dropbox的同步速度正随着它用户量的增长而不断下降。

多云联合概念的提出弥补了单一云存储产品所存在的不足。通过将数据冗余地储存在多个云存储服务器上，多云架构的系统能达到更高的可靠性和安全性，并且能有效地降低运营商锁定风险。现有的多云架构系统往往面向企业级云存储产品，它们没有考虑到不同云存储服务器之间的性能 差异，而是直接将冗余数据均匀地分布在多个云存储服务器上。这种简单的数据传输方法无法获得很好的网络性能，甚至无法超越其中性能最好的云存储服务器。除了数据存储，网盘还需要面向终端用户提供额外的同步功能，其面对的网络条件相较于企业级云存储产品也更加复杂多变。因此，传统的多云架构系统难以满足适应新兴的网盘产品的需求。

为便于理解本发明，以下对相关术语进行解释：

本发明中，客户端整合N个云存储服务器，N＞1，

文件数据：在同步过程中，本地同步文件夹中的文件被切分成一个或多个文件段，每个文件段由k个原始数据块通过纠删码编码生成(k-1)N个冗余的编码数据块，1＜k≤20，这些编码数据块被称作文件数据，它是本地同步文件夹中的文件在客户端和多个云存储服务器之间进行文件上传和下载的基本单位，利用其中任何k个编码数据块都能恢复出原始文件段；

在可靠性方面，客户端通过所使用的纠删码保证当N个云存储服务器中有不少于K_r个可以正常运行，0＜K_r≤N，则用户的文件能够正常进行同步，即，能容忍最多N-K_r个云存储服务器出现故障；每个云存储服务器最少需要储存个数据块以满足可靠性要求，表示对的结果向上取整；

在安全性方面，客户端保证任何单个云存储服务器被攻击者攻破，攻击者都无法恢复原始文件；因此，每个云存储服务器最多能储存k-1个数据块以满足安全性要求；

元数据：元数据记录着本地同步文件夹的目录结构以及所有文件的元信息，每一个文件的元信息包括文件路径、增加或修改时间、文件大小以及对应的文件数据元信息，文件数据元信息包括该文件所有编码数据块的本地路径和储存各编码数据块的云存储服务器的名称；

客户端储存的元数据，称为本地元数据；云存储服务器中储存的元数据称为云端元数据，同一元数据将在所有云存储服务器中保存备份。

发明内容

本发明提供一种面向多云架构的网络性能提升方法，解决传统多云架构系统未考虑不同云存储服务器之间性能差异的问题，以提升网络性能。

本发明所提供的一种面向多云架构的网络性能提升方法，包括以下步骤：

(1)客户端收集本地同步文件夹的本地变更记录e，包括文件的增加、修改和删除记录；增加、修改和删除记录分别均包括文件路径和发生时间；

(2)将本地变更记录e应用于本地缓存的本地元数据V_o，从而得到本地新元数据V_l；

(3)从多个云存储服务器中下载云端元数据V_c，并通过云端元数据V_c的增加或修改时间，判断云端元数据V_c是否曾被其它客户端更新，是则进行步骤(4)，否则转步骤(10)；

(4)将本地元数据V_o与云端元数据V_c进行比较找出二者的差异，得到从V_o变更到V_c所需的云端变更记录e′；