基于虚拟资源自动化交付的云存储平台的设计与实现.pdf
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1、2 0 2 4年3期2 8 3 2 0 2 4年第4 6卷第3期基于虚拟资源自动化交付的云存储平台的设计与实现蒙柏帆 陈 余 方雪琴作者简介:蒙柏帆(1 9 9 0-),硕士,工程师,研究方向为系统运维。(南方电网数字电网集团(海南)有限公司 海口5 7 0 1 0 0)摘 要 随着计算机技术的飞速发展,人们已经全面进入互联网时代。数据化存储、多人资源共享已经成为现代信息传播的重要方式,但云存储平台的安全性一直令广大用户担忧。同时,云存储平台还存在数据隐私、性能不足等问题。文中提出了一种基于虚拟资源自动化交付的云存储平台,应用了虚拟资源自动化交互技术,以确保数据在传输和存储时的安全性与隐私性,
2、满足了用户的性能需求。该设计将服务器、存储和网络虚拟化,选择了云存储的技术栈,设计了云存储的体系结构,并实施了数据加密与故障恢复策略。针对云存储平台的设计与实现,文中通过开源云存储平台,利用开源虚拟化技术搭建了云存储平台架构,最后对该云存储平台进行了测试。关键词:云存储平台;虚拟化技术;自动化交付中图分类号 T P 3 1 1.5D e s i g na n d I m p l e m e n t a t i o no fC l o u dS t o r a g eP l a t f o r mB a s e do nA u t o m a t e dD e l i v e r yo fV i
3、 r t u a lR e s o u r c e sME N GB o f a n,CHE NY ua n dF AN GX u e q i n(S o u t h e r nP o w e rG r i dD i g i t a lG r i dG r o u p(H a i n a n)C o.,L t d.,h a i k o u5 7 0 1 0 0,C h i n a)A b s t r a c t W i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fc o m p u t e r t e c h n o l o g y,p e o p l e
4、h a v ef u l l ye n t e r e dt h eI n t e r n e te r a.D a t as t o r a g ea n dm u l t i-p e r s o nr e s o u r c es h a r i n gh a v eb e c o m e i m p o r t a n tw a y so fm o d e r n i n f o r m a t i o nd i s s e m i n a t i o n,b u t t h es e c u r i t yo fc l o u ds t o r a g ep l a t f o r m
5、 sh a sa l w a y sw o r r i e dt h em a j o r i t yo fu s e r s.A tt h es a m et i m e,c l o u ds t o r a g ep l a t f o r m ss t i l lh a v ep r o b l e m ss u c ha sd a t ap r i v a c ya n d i n s u f f i c i e n tp e r f o r m a n c e.T h i sp a p e rp r o p o s e sac l o u ds t o r a g ep l a t
6、f o r mb a s e do na u t o-m a t e dd e l i v e r yo f v i r t u a l r e s o u r c e s,w h i c ha p p l i e s v i r t u a l r e s o u r c e a u t o m a t i o n i n t e r a c t i o n t e c h n o l o g y t oe n s u r e t h e s e c u r i t ya n dp r i v a c yo fd a t ad u r i n g t r a n s m i s s i o
7、na n ds t o r a g e,a n dm e e t s t h ep e r f o r m a n c e r e q u i r e m e n t so f u s e r s.T h ed e s i g nv i r t u a-l i z e ss e r v e r s,s t o r a g ea n dn e t w o r k s,c h o o s e s t h e t e c h n o l o g ys t a c ko f c l o u ds t o r a g e,d e s i g n s t h ea r c h i t e c t u r
8、eo f c l o u ds t o r-a g e,a n d i m p l e m e n t sd a t a e n c r y p t i o na n d f a u l t r e c o v e r ys t r a t e g i e s.A i m i n ga t t h ed e s i g na n d i m p l e m e n t a t i o no f c l o u ds t o r-a g ep l a t f o r m,t h i sp a p e rb u i l d s a c l o u ds t o r a g ep l a t f o
9、 r ma r c h i t e c t u r eb yu s i n go p e ns o u r c e c l o u ds t o r a g ep l a t f o r ma n do p e ns o u r c ev i r t u a l i z a t i o nt e c h n o l o g y.F i n a l l y,t h e i m p l e m e n t a t i o no f t h ec l o u ds t o r a g ep l a t f o r mi s t e s t e d.K e y w o r d s C l o u ds
10、 t o r a g ep l a t f o r m,V i r t u a l i z a t i o nt e c h n o l o g y,A u t o m a t e dd e l i v e r y0 引言在移动互联网时代下,云计算产业的发展得到了社会的广泛关注。为保证云存储系统的灵活性和可靠性,技术人员引入了虚拟化技术,将周边的形态化物质转变为数据化形式,并存储在大数据空间内,为云存储平台提供了灵活的资源管理和高可用支撑。在实际的云存储平台中,存在资源利用率低、模块相互依赖等问题1。本文提出了一种基于虚拟资源自动化交付的云存储平台,该平台可以根据需求自动扩展或缩减资源,还可以
11、借助虚拟化技术,将物理存储资源抽象为虚拟资源池。云存储平台可以自动化地管理存储资源,如数据备份、数据恢复、性能优化、故障检测和修复。另外,在多个地理位置和数据中心中分布数据,可以确保数据的高可用性和冗余性2。基于虚拟资源自动化交付的云存储平台为用户提供了灵活、高效、安全、可靠的数据存储解决方案,适用于各种规模和需求的业务。这些技术优势有助于提高数据管理效率,支持创新和业务发展。1 基于虚拟资源自动化交付的云存储平台的设计1.1 开源云存储平台云存储平台需要满足虚拟化环境下的数据存储、管理和访问需求。具体而言,需要考虑虚拟机的创建、配置、启动、停止、备份、恢复等操作,同时需要保证数据的安全性、可
12、靠性和稳定性。此外,云存储平台还需要提供高效的访问接口和管理工具,方便管理员进行资源的配置和管理。开源云存储平台是指通过开源许可证发布的云存储解决方2 8 4 2 0 2 4年3期案,且允许任何人查看、使用、修改和分发其源代码。这些平台的目标是提供可自行部署和管理的存储服务,如文件存储、对象存储、块存储等,以满足个人、企业和组织的各种数据存储需求3。本文利用开源I a a S云平台,通过计算集群或工作站群的方式来实现云计算,并从虚拟化技术支持、基本架构、扩展性及组件化方面,对比了4种开源I a a S云平台4,如表1所列。表1 4种开源I a a S云平台对比E u c a l y p t u
13、 sC l o u d S t a c kO p e n S t a c kO p e n N e b u l a虚拟化技术支持X e n,KVM,VMW a r eX e n,KVM,VMW a r eX e n,KVM,VMW a r e L X C,Q EMU,UMLX e n,KVM,VMW a r e基本架构至少包含两个 机 器:一个机器运行C C、S C和C L C;另 一个机器运行N C包括管理服务、云 基 础设施和网络整 体 分 为 接入层、核心层和 共 享 服 务层,各层包括不同的服务主要 包 括 接口 与A P I、用 户 与 组、主 机、网 络、存储和集群扩展性扩 展 性
14、 弱,只在虚拟化技术和高度算法上支持好好好组件化较好较好好好由表1可知,开源I a a S云平台在虚拟化技术支持、基本架构、扩展性以及组件化上均存在一定优势,其中做得最好的是O p e n S t a c k,其能通用更多种类的虚拟化支持,是实现I a a S云平台存储的较好选择。1.2 开源虚拟化技术虚拟化技术是云计算中的核心技术。开源虚拟化技术是指采用开源软件实现的虚拟化解决方案,其允许多个虚拟机(VM)在同一物理服务器上运行5。这些技术提供了资源隔离性、灵活性和可伸缩性,使组织能更有效地管理他们的计算资源。主流的开源虚拟化技术有4种,即KVM,X e n,O p e n V Z,V i
15、r t u a l B o x。其中,KVM是在x 8 6硬件平台上的全功能虚拟化解决方案,其包括1个可加载的内核模块,由k v m.k o提供虚拟化核心架构和处置器规范模块;X e n是一种开放源代码虚拟机监视器6,其要求操作系统必须进行显式地修改,这使得X e n无需特殊硬件支持就能实现高性能的虚拟化;O p e n V Z是一种基于L i n u x内核和作业系统的操作系统级虚拟化技术,其允许物理服务器运行多个操作系统;V i r t u a l B o x是一种功能强大的x 8 6虚拟机软件,其具备丰富的特色,性能优异。本文使用KVM作为虚拟机软件,并使用O p e n S t a c
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