云存储技术毕业设计

学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

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年月日

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本科生毕业设计（论文）任务书

学生姓名：专业班级：通信0906班

指导教师：许建霞工作单位：信息工程学院

设计(论文)题目:云环境下存储技术的研究

设计（论文）主要内容：

云计算主要是利用现有的各种资源，使用虚拟化等多种技术，构建由大量计算机组成的称之为“云”的资源池，它具有强大的资源控制和监督管理能力，能够根据用户的不同需求来动态切割和分配计算资源，用户不需要去了解云的具体构成，只需要定制需求就可以获得云计算交付的服务。云存储伴随云计算而产生，与传统的专用存储相比，云存储增加了资源利用率，其独特的按使用付费和弹性扩展的方式提供计算资源具有显著的优势，它将成为未来最值得期待推广和应用的技术之一。论文的主要内容包括了解云存储的发展背景、特征、定义；对云存储的关键技术进行分析和研究；对比多家云存储厂商的架构技术和标准接口，了解其架构的特点，最后用CloudSim软件对云计算系统进行仿真。

要求完成的主要任务:

1. 查阅不少于15篇相关资料，其中英文文献不少于2篇。

2. 完成开题报告。

3. 了解云存储的发展背景、特征、定义；对云存储的关键技术进行分析和研究；

4. 对比多家云存储厂商的架构技术和标准接口，了解其架构的特点。

5. 用CloudSim软件对云计算系统进行仿真。

6. 完成不少于20000字的论文的撰写并完成答辩的相关工作。

7. 在设计中完成不少于3张1~2#图纸的描绘。8. 完成毕业设计周志。

9. 完成不低于5000汉字（20000英文印刷符）的教师指定的相关文献的英译汉翻译。必读参考资料：

[1]晏强, 张晓锋, 丁蕊.云存储技术研究[J]. 上计算机与信息技术.2012. 第5期: 22-24.

[2] 成静静. 基于Hadoop的分布式云计算/云存储方案的研究与设计[J]. 数据通信, 2012, 第5期: 14-18.

[3] PENG Yong, ZHAO Wei, Secure cloud storage based on cryptographic techniques [J]. ScienceDirect 89(2009)174–180 October 2012, 19(Suppl. 2): 182–189.

[4] Josef Spillner, Johannes Müller, Alexander Schill.Creating optimal cloud storage systems.Future Generation Computer Systems 29 (2013) 1062–1072.

指导教师签名系主任签名

院长签名(章)

2、基本内容和技术方案

与传统的存储设备相比，云存储不仅仅是一个硬件，而是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网、和客户端程序等多个部分组成的复杂系统。各部分以存储设备为核心，通过应用软件来对外提供数据存储和业务访问服务。

云存储系统的结构模型由4层组成，如图1所示：

图1

（1）存储层

存储层是云存储最基础的部分。存储设备可以是FC光纤通道存储设备，可以是NAS和iSCSI等IP存储设备，也可以是SCSI或SAS等DAS存储设备。云存储中的存储设备往往数量庞大且分布多不同地域，彼此之间通过广域网、互联网或者FC光纤通道网络连接在一起。

（2）基础管理层

是云存储最核心的部分，也是云存储中最难以实现的部分。基础管理层通过集群、分布式文件系统和网格计算等技术，实现云存储中多个存储设备之间的协同工作，使多个的存储设备可以对外提供同一种服务，并提供更大更强更好的数据访问性能。 CDN内容分发系统、P2P数据传输技术和数据压缩技术等可以保证云存储中的数据可以更有效地存储，使用和占用更少的空间，占用更低的传输带宽，从而对外提供更高效的服务。数据加密技术保证云存储中的数据不会被未授权的用户所访问，同时，通过各种数据备份和容灾技术和措施可以保证云存储中的数据不会丢失，保证云存储自身的安全和稳定。

（3）应用接口层

应用接口层是云存储最灵活多变的部分。不同的云存储运营单位可以根据实际业务类型，开发不同的应用服务接口，提供不同的应用服务。比如数据远程容

目录

摘要.................................................................................................................................................. I Abstract .......................................................................................................................................... II 1绪论. (1)

1.1云存储的兴起 (1)

1.2云存储的发展 (2)

2云存储的概念 (3)

2.1云存储的定义 (3)

2.2云存储与传统存储 (3)

2.3云存储与云计算 (4)

2.4云存储架构模型 (4)

3云存储的关键技术 (6)

3.1存储虚拟化技术 (6)

3.2分布式存储技术 (7)

3.3 数据备份技术 (8)

3.3.1传统的备份策略 (8)

3.3.2 副本数据布局 (8)

3.3.3 连续数据保护 (8)

3.4 数据缩减技术 (9)

3.4.1 自动精简配置 (9)

3.4.2 自动存储分层 (9)

3.4.3 重复数据删除 (10)

3.4.4 数据压缩 (10)

3.5存储安全技术 (11)

3.6 容错技术 (12)

4云存储的架构技术 (13)

4.1GFS系统架构 (13)

4.2GPFS架构 (15)

4.3HDFS架构 (16)

4.4Dynamo架构 (17)

5云计算仿真CloudSim (20)

5.1CloudSim环境配置 (20)

5.2程序流程图 (21)

5.3程序编写步骤 (22)

5.4仿真结果 (29)

6 总结及展望 (30)

6.1 本文工作总结 (30)

6.2研究工作展望 (30)

参考文献 (31)

致谢 (33)