[发明专利]一种在云端实现存储资源分配的装置

说明书

技术领域

本发明涉及云计算，特别涉及一种在云端实现存储资源分配的装置。

背景技术

云计算作为一种服务，需要向用户提供可靠、高效的大规模数据服务，并且由服务运营商保证数据的安全性以及可用性。但是，在主流云存储的MapReduce过程中存储节点意外失效的概率很大，大规模的云平台出现过由于存储节点失效而造成的系统崩溃事件曾经给数以千万计的企业用户和个人用户造成了巨大的损失。因而，容错技术的发展是为存储节点中的数据创建多个数据拷贝，并将生成的若干个拷贝按照一定的策略分散存储到不同的存储节点上。当存储节点失效造成数据丢失时，按照策略访问存储在有效存储节点上的有效拷贝恢复数据。所以，只要能从网络中获取足够多的数据块，就能够还原出系统所存储的原始数据，这尽管增加了系统的可靠性，但也成为系统的安全瓶颈。存储集群彼此间需要依靠外网进行连接，那么必然要向外开放端口，而且，存储集群之间往往距离较远，系统很难完全掌控整个系统中存储集群内存储节点的状态，这样的特点也使攻击者更容易利用存储集群的开放性来实现对云的攻击。

发明内容

为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提出了一种在云端实现存储资源分配的装置，包括存储节点中的主节点和各级存储节点，以及负载均衡控制引擎，其特征在于：

将存储节点中的主节点和各级存储节点组成层次化集群网络，主节点和各级节点的数据互为异地备份，当某个节点或某条路径访问负载高于预设值时，负载均衡控制引擎根据预定义资源分配策略自动将访问请求分配到其他节点上。

优选地，所述资源分配策略包括，为不同服务等级用户分配带宽，使用户平均请求等待时间最小化，并且使节点负载利用率最大化。

优选地，用θ_m,j表示节点j的不同服务等级m下的负载请求变量；确定负载请求变量θ_m,j使得不同服务等级业务的平均请求等待时间T(θ_m,j)最小化，同时实现节点资源利用率HS(λ)最大化：

其中N为集群节点总数，M为服务级别数量；

单位时间内到达节点j的请求数占其最大处理能力的比例即节点资源利用率S_j为

节点j的平均请求等待时间T_j为

λ_j为单位时间内到达系统的总请求数λ中带宽分配后到达节点j的请求数为，μ_j为节点j的处理能力，访问虚拟群组v的请求数为λ_v。

本发明相比现有技术，具有以下优点：

本发明提出了一种在云端实现存储资源分配的装置，通过智能负载均衡策略实现了系统访问性能的全局最优化，并基于安全架构防止非法用户实现对分布式存储节点之间的非法存取和攻击。

附图说明

图1是根据本发明实施例的一种在云端实现存储资源分配的装置的框图。

具体实施方式

下文与图示本发明原理的附图一起提供对本发明一个或者多个实施例的详细描述。结合这样的实施例描述本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求书限定，并且本发明涵盖诸多替代、修改和等同物。在下文描述中阐述诸多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。出于示例的目的而提供这些细节，并且无这些具体细节中的一些或者所有细节也可以根据权利要求书实现本发明。

本发明的一方面提供了一种在云端实现存储资源分配的装置。图1是根据本发明实施例的一种在云端实现存储资源分配的装置流程图。

大规模分布式系统中，即特定区域内的用户只对特定部分的数据最感兴趣，因此在本发明的云存储环境中，各级存储节点组成一个层次化集群网络，主节点维护全部数据拷贝，主节点按照数据所属地域将所有数据拷贝分配到各个次级节点，次级节点再将数据拷贝分配到下属节点。叶节点及其向上的各级父节点构成一个虚拟群组。系统负载均衡控制引擎定期监控各节点的负载情况，将各虚拟群组的请求负载分配到虚拟群组内部的各个节点上，实现系统访问性能的全局最优化。

当用户通过接口API访问云存储环境时，首先查询全局根数据库，获取存储该数据所在的各级存储节点地址，即某个虚拟群组。接着请求发起节点根据各个节点存储的负载情况选择访问速度最快的节点。负载均衡控制引擎负责协调系统全局资源分配，通过监控各个存储节点的请求负载情况，根据资源分配策略调整各节点的请求通行能力。