專利名稱：一種動態(tài)構(gòu)建和自主管理的移動云存儲集群系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動態(tài)構(gòu)建和自主管理的移動云存儲集群系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著云計算的發(fā)展及其在學術(shù)、產(chǎn)業(yè)、商業(yè)等的研究與應(yīng)用，服務(wù)計算成為人們社會生產(chǎn)、生活等密切關(guān)聯(lián)的部分。云計算將IT基礎(chǔ)設(shè)施、平臺及軟件等資源集中起來，統(tǒng)一分發(fā)和管理，大大降低了日益復雜的信息化管理和維護開銷，提高了生產(chǎn)率和資源利用率，降低了企業(yè)運營和創(chuàng)新成本，引入了新的服務(wù)部署和分發(fā)模式與機制。云存儲作為云計算的基礎(chǔ)設(shè)施和核心應(yīng)用，得到廣泛關(guān)注和深入應(yīng)用。人們將按傳統(tǒng)方式存儲在本地桌面的數(shù)據(jù)文件，隨著海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，趨向存儲網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中，增加了投資成本、管理復雜性和維護開銷，受到存儲空間、擴展性、速度、利用率、可用性、可共享性、安全、管理及維護等諸多制約。云存儲通過將商用的存儲資源以低成本方式集中統(tǒng)一管理，提供簡單的訪問接口為多用戶存儲服務(wù)，具有良好的可擴展性、可共享性和安全性，
并降低了系統(tǒng)總體擁有成本。目前，云存儲平臺有公共云存儲、私有云存儲和混合云存儲等，其分別適宜大眾、企業(yè)和個人及社區(qū)等的用戶群。同時，移動用戶正在形成為除主流的固定用戶(如PC等位置固定的富客戶端)之外的龐大用戶群體。云計算與移動計算的結(jié)合正成為新趨勢?，F(xiàn)有的云存儲技術(shù)在具有前述易用性、擴展性等諸多優(yōu)點的同時，也因網(wǎng)絡(luò)帶寬、技術(shù)門檻、用戶熟悉程度、終端性能等原因，其廣泛和深入的使用受到限制。現(xiàn)有的云存儲可使用分布式系統(tǒng)集成存儲資源，但未考慮需要專用系統(tǒng)應(yīng)用的需求，也未考慮加入移動存儲作為系統(tǒng)節(jié)點。難以克服單純依靠遠程云存儲系統(tǒng)的虛擬機重構(gòu)易導致的網(wǎng)絡(luò)斷接、系統(tǒng)并發(fā)響應(yīng)性能下降、專有應(yīng)用難以支持、數(shù)據(jù)可控性與安全性控制等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過動態(tài)構(gòu)建可移動的移動節(jié)點系統(tǒng)，動態(tài)加入或退出骨干云存儲集群系統(tǒng)，并能實現(xiàn)一定程度的自主管理和聯(lián)合協(xié)作，從而提供和增強了云存儲系統(tǒng)的可用性、易擴展性、資源利用率、可維護性等特點的動態(tài)構(gòu)建和自主管理的移動云存儲集群系統(tǒng)。本發(fā)明將云存儲擴展到移動存儲，并基于網(wǎng)絡(luò)利用云存儲資源。將分布式資源集成平臺與分布式應(yīng)用平臺結(jié)合，實現(xiàn)動態(tài)擴展、低成本租用和應(yīng)用拓展。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下，本發(fā)明包括
骨干云存儲集群系統(tǒng)，所述骨干云存儲集群系統(tǒng)包含至少一個名稱節(jié)點和至少一個數(shù)據(jù)節(jié)點，所述骨干云存儲集群系統(tǒng)還包括為網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和為集群系統(tǒng)提供存儲服務(wù)的骨干存儲系統(tǒng)；
至少一個移動節(jié)點系統(tǒng)，所述移動節(jié)點系統(tǒng)通過在移動設(shè)備上配置可啟動操作系統(tǒng)或虛擬機系統(tǒng)而形成移動節(jié)點，所述移動節(jié)點動態(tài)加入或退出所述骨干云存儲集群系統(tǒng)；兩個所述骨干云存儲集群系統(tǒng)之間、所述骨干云存儲集群系統(tǒng)與所述移動節(jié)點系統(tǒng)之間或兩個所述移動節(jié)點系統(tǒng)之間的互連均通過現(xiàn)行通用或?qū)Ｓ玫木W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)；
其中，所述名稱節(jié)點提供集群監(jiān)控和負載的均衡管理并與外部網(wǎng)絡(luò)進行通信；
所述數(shù)據(jù)節(jié)點提供存儲資源及其存儲資源的配額管理和資源抽象。當所述移動節(jié)點系統(tǒng)通過在移動設(shè)備上配置自引導系統(tǒng)而形成移動節(jié)點時，通過所述自引導系統(tǒng)，所述移動節(jié)點系統(tǒng)作為獨立節(jié)點子系統(tǒng)運行。所述名稱節(jié)點和數(shù)據(jù)節(jié)點構(gòu)成的骨干云存儲集群系統(tǒng)通過分布式同構(gòu)或異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)方式互連。在所述移動節(jié)點系統(tǒng)上設(shè)置有移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、移動存儲系統(tǒng)及移動應(yīng)用系統(tǒng)。所述移動應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建在所述移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和所述移動存儲系統(tǒng)之上，使用所述骨干云存儲集群系統(tǒng)所提供的集群服務(wù)。所述移動應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建在所述移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和所述移動存儲系統(tǒng)之上，在無法連接骨干云存儲集群時或連接超時或性能低于移動節(jié)點時使用所述移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和所述移動存儲系統(tǒng)所提供的集群服務(wù)。所述為網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括
集群服務(wù)裝置，為集群系統(tǒng)提供集群服務(wù)；
存儲資源管理裝置，用于向集群系統(tǒng)提供存儲資源的管理；
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件，包括網(wǎng)絡(luò)適配卡和網(wǎng)絡(luò)接口。所述骨干云存儲集群系統(tǒng)還包括骨干應(yīng)用系統(tǒng)，所述骨干應(yīng)用系統(tǒng)包括集群服務(wù)接口、可選應(yīng)用服務(wù)。所述移動節(jié)點系統(tǒng)作為獨立節(jié)點子系統(tǒng)運行時，所述獨立節(jié)點子系統(tǒng)構(gòu)成自主的云存儲集群系統(tǒng)運行或自主節(jié)點系統(tǒng)運行。所述移動存儲系統(tǒng)為外置式臺式機或監(jiān)控級或企業(yè)級硬盤、移動硬盤、USB接口的FLASH閃存、智能移動設(shè)備或其它可讀寫設(shè)備。所述骨干云存儲集群系統(tǒng)中的各個數(shù)據(jù)節(jié)點的存儲系統(tǒng)可為各類存儲設(shè)備，這些存儲設(shè)備通過各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備聯(lián)系在一起，存儲設(shè)備可以是FC光纖通道存儲設(shè)備、NAS或iSCSI等IP存儲設(shè)備，或是SCSI或SAS等DAS存儲設(shè)備，或是SATA或IDE存儲設(shè)備等。本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明包括有骨干云存儲集群系統(tǒng)和至少一個移動節(jié)點系統(tǒng)，兩個所述骨干云存儲集群系統(tǒng)之間、所述骨干云存儲集群系統(tǒng)與所述移動節(jié)點系統(tǒng)之間或兩個所述移動節(jié)點系統(tǒng)之間的互連均通過現(xiàn)行通用或?qū)Ｓ玫木W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)，所述骨干云存儲集群系統(tǒng)中包括為網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和為集群系統(tǒng)提供存儲服務(wù)的骨干存儲系統(tǒng)；所述移動節(jié)點系統(tǒng)通過在移動設(shè)備上配置可啟動操作系統(tǒng)或虛擬機系統(tǒng)而形成移動節(jié)點，通過計算機網(wǎng)絡(luò)或通信網(wǎng)絡(luò)，所述移動節(jié)點動態(tài)加入或退出所述骨干云存儲集群系統(tǒng)，構(gòu)成移動云存儲集群系統(tǒng)；其中，所述名稱節(jié)點提供集群監(jiān)控和負載的均衡管理并與外部網(wǎng)絡(luò)進行通信，所述數(shù)據(jù)節(jié)點提供存儲資源及其存儲資源的配額管理和資源抽象；所以，本發(fā)明通過所述骨干云存儲集群系統(tǒng)及所述移動節(jié)點系統(tǒng)的設(shè)置，在預配置的云存儲集群基礎(chǔ)上，通過在移動設(shè)備上配置虛擬機或自引導系統(tǒng)，通過宿主機軟件和硬件，自啟動并運行移動節(jié)點系統(tǒng)，移動節(jié)點可自主選擇加入或離開集群，從而動態(tài)加載到云存儲集群中，按需基于復制或虛擬機克隆等方法快速構(gòu)建動態(tài)的、可擴展的云存儲集群系統(tǒng)，再在移動節(jié)點或集群上運行應(yīng)用，從而實現(xiàn)動態(tài)的、可擴展的移動云存儲服務(wù)系統(tǒng)，通過自弓I導系統(tǒng)，實現(xiàn)自主管理并可獨立運行于云存儲集群系統(tǒng)之上，保留本地自治的功能，實現(xiàn)文件的上傳、下載及發(fā)布等功能。由于當所述移動節(jié)點系統(tǒng)通過在移動設(shè)備上配置自引導系統(tǒng)而形成移動節(jié)點時，通過所述自引導系統(tǒng)，所述移動節(jié)點系統(tǒng)作為獨立節(jié)點子系統(tǒng)運行，所以，當所述骨干云存儲集群系統(tǒng)處于非工作狀態(tài)時，所述移動節(jié)點系統(tǒng)可作為獨立系統(tǒng)運行，通過若干個移動節(jié)點系統(tǒng)的互聯(lián)，可以實現(xiàn)如同骨干云存儲集群系統(tǒng)的運行模式，即作為一個獨立的云存儲集群系統(tǒng)運行；當所述骨干云存儲集群系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時，所述移動節(jié)點系統(tǒng)可動態(tài)加入骨干云存儲集群，構(gòu)成移動云存儲集群系統(tǒng)，并利用移動云存儲集群系統(tǒng)的資源。


圖I是傳統(tǒng)存儲集群系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖中的DB表示是數(shù)據(jù)庫；
圖2是本發(fā)明云存儲集群系統(tǒng)的移動節(jié)點系統(tǒng)示意 圖3是本發(fā)明云存儲集群系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖中標記分別為1——骨干云存儲集群系統(tǒng)，2——服務(wù)器，3——移動節(jié)點系統(tǒng)，骨干云存儲集群系統(tǒng)與服務(wù)器之間的連接采用實線，表示骨干云存儲集群系統(tǒng)穩(wěn)定連接到云存儲系統(tǒng)；服務(wù)器與移動節(jié)點系統(tǒng)之間采用虛線連接，表示移動節(jié)點系統(tǒng)動態(tài)連接到云存儲系統(tǒng)；
圖4是本發(fā)明的構(gòu)建流程示意 圖5是所述移動節(jié)點系統(tǒng)的安裝與配置流程 圖6是本發(fā)明客戶使用云存儲集群系統(tǒng)時進行的數(shù)據(jù)訪問交互流程 圖7是所述骨干云存儲集群系統(tǒng)的構(gòu)建流程 圖8是所述移動節(jié)點系統(tǒng)的構(gòu)建流程 圖9是移動云存儲集群系統(tǒng)總體拓撲結(jié)構(gòu)示意 圖10是云存儲集群資源與服務(wù)樹示意圖。
具體實施例方式如圖2至圖10所示，本實施例中，本發(fā)明包括至少一個骨干云存儲集群系統(tǒng)和多個移動節(jié)點系統(tǒng)。每個所述骨干云存儲集群系統(tǒng)包含至少一個名稱節(jié)點和至少一個數(shù)據(jù)節(jié)點。每個所述骨干云存儲集群系統(tǒng)還包括為網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和為集群系統(tǒng)提供存儲服務(wù)的骨干存儲系統(tǒng)。至少一個移動節(jié)點系統(tǒng)，所述移動節(jié)點系統(tǒng)通過在移動設(shè)備上配置自引導系統(tǒng)或虛擬機系統(tǒng)而形成移動節(jié)點，所述移動節(jié)點動態(tài)加入或退出所述骨干云存儲集群系統(tǒng)；兩個所述骨干云存儲集群系統(tǒng)之間、所述骨干云存儲集群系統(tǒng)與所述移動節(jié)點系統(tǒng)之間或兩個所述移動節(jié)點系統(tǒng)之間的互連均可通過現(xiàn)行通用或?qū)Ｓ玫木W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)；其中，所述名稱節(jié)點提供集群監(jiān)控和負載的均衡管理并與外部網(wǎng)絡(luò)進行通信；所述數(shù)據(jù)節(jié)點提供存儲資源及其存儲資源的配額管理和資源抽象。當所述移動節(jié)點系統(tǒng)通過在移動設(shè)備上配置自引導系統(tǒng)而形成移動節(jié)點時，通過所述自引導系統(tǒng)，所述移動節(jié)點系統(tǒng)作為獨立節(jié)點子系統(tǒng)運行。由所述名稱節(jié)點和數(shù)據(jù)節(jié)點構(gòu)成的骨干云存儲集群系統(tǒng)通過分布式同構(gòu)或異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)方式互連。在所述移動節(jié)點系統(tǒng)上設(shè)置有移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、移動存儲系統(tǒng)及移動應(yīng)用系統(tǒng)。當然，在所述移動節(jié)點系統(tǒng)上，所述移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為可選部分，移動節(jié)點系統(tǒng)也可借助通用或?qū)Ｓ玫木W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接到集群。所述移動應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建在所述移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和所述移動存儲系統(tǒng)之上，使用所述骨干云存儲集群系統(tǒng)所提供的集群服務(wù)；在在無法連接骨干云存儲集群時或連接超時或性能低于移動節(jié)點時使用所述移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和所述移動存儲系統(tǒng)所提供的集群服務(wù)。所述為網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括集群服務(wù)裝置，為集群系統(tǒng)提供集群服務(wù)；存儲資源管理裝置，用于向集群系統(tǒng)提供存儲資源的管理；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件，包括網(wǎng)絡(luò)適配卡和網(wǎng)絡(luò)接口。所述骨干云存儲集群系統(tǒng)還包括骨干應(yīng)用系統(tǒng)，所述骨干應(yīng)用系統(tǒng)包括集群服務(wù)接口和可選應(yīng)用服務(wù)，可提供文件存儲、上傳、下載、共享、Web應(yīng)用發(fā)布等功能。所述移動節(jié)點系統(tǒng)作為獨立節(jié)點子系統(tǒng)運行時，所述獨立節(jié)點子系統(tǒng)構(gòu)成自主的云存儲集群系統(tǒng)運行或自主節(jié)點系統(tǒng)運行，在僅有一個移動節(jié)點時作為獨立節(jié)點運行。所述移動存儲系統(tǒng)為外置式臺式機或監(jiān)控級或企業(yè)級硬盤、移動硬盤、USB接口的FLASH閃存、智能移動設(shè)備或其它可讀寫設(shè)備，其存儲空間最好達8GB以上。所述移動節(jié)點系統(tǒng)還包括支持移動存儲單元，通過借助隨處可用的商用PC機或
筆記本電腦等移動計算機，由常用的Linux系統(tǒng)等自引導操作系統(tǒng)配置文件的設(shè)置實現(xiàn)移動節(jié)點的動態(tài)加入或退出骨干云存儲集群系統(tǒng)。針對移動存儲的特點，本發(fā)明使用移動存儲設(shè)備構(gòu)建云存儲集群系統(tǒng)中的移動節(jié)點，從而可構(gòu)成動態(tài)構(gòu)建和擴展的移動云存儲集群系統(tǒng)。該移動節(jié)點與常規(guī)集群節(jié)點的不同在于其具有便攜性、移動性、協(xié)作性、動態(tài)遷移性、自主管理性等。在本實施例中，所述移動節(jié)點系統(tǒng)是借助現(xiàn)有的開源云存儲中間件，在預配置或現(xiàn)存的云存儲集群基礎(chǔ)上，通過在移動設(shè)備上安裝虛擬機或自引導系統(tǒng)，通過宿主機軟件或硬件(CPU+內(nèi)存+1/0設(shè)備)，自啟動并運行移動節(jié)點操作系統(tǒng)(以Linux系列為佳,也可為Windows等主流操作系統(tǒng))，移動節(jié)點系統(tǒng)可自主選擇加入或離開骨干云存儲集群系統(tǒng)，從而動態(tài)加載到云存儲集群中，按需構(gòu)建動態(tài)的、可擴展的云存儲集群系統(tǒng)，再在移動節(jié)點或集群上運行應(yīng)用，從而實現(xiàn)動態(tài)的、可擴展的移動云存儲服務(wù)系統(tǒng)。本發(fā)明在通用的云存儲集群上設(shè)置有移動節(jié)點系統(tǒng)。移動節(jié)點系統(tǒng)可動態(tài)加入或退出集群，也可作為獨立節(jié)點子系統(tǒng)運行或獨立節(jié)點運行。其中所述骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)負責提供數(shù)據(jù)傳輸通道，通過所述骨干云存儲集群系統(tǒng)上的名稱節(jié)點使用云存儲集群上的存儲資源。當所述移動節(jié)點系統(tǒng)通過在移動設(shè)備上配置自引導系統(tǒng)而形成移動節(jié)點時，通過所述自引導系統(tǒng)，所述移動節(jié)點系統(tǒng)作為獨立節(jié)點子系統(tǒng)運行，從而實現(xiàn)一定程度上的自主管理和聯(lián)合協(xié)作，當骨干云存儲集群系統(tǒng)處于非工作狀態(tài)時，所述移動節(jié)點系統(tǒng)構(gòu)成自主的云存儲集群系統(tǒng)運行模式，在僅有一個移動節(jié)點時作為獨立節(jié)點運行。在骨干云存儲集群系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時動態(tài)加入骨干云存儲集群系統(tǒng)，構(gòu)成移動云存儲集群系統(tǒng)，并使用云存儲集群系統(tǒng)的資源和服務(wù)。從而提供和增強了云存儲系統(tǒng)的可用性、易擴展性、資源利用率、可維護性等特點。本發(fā)明系統(tǒng)的創(chuàng)建如下
借助主流通用技術(shù)(如Linux+Hadoop)構(gòu)建存儲集群；移動節(jié)點安裝與配置借助移動存儲系統(tǒng)安裝操作系統(tǒng)或虛擬操作系統(tǒng)(建議為Linux系列)，安裝JDK和Hadoop等組件并進行配置，編輯配置 /etc/hosts, /etc/profile, hadoop/conf/masters, hadoop/conf/slaves等常規(guī)配置文件。
按以上方法構(gòu)建的移動虛擬云存儲集群即可隨時隨地異地使用，連接到基于Hadoop等或具有相似功能的云計算中間件或平臺構(gòu)建的骨干集群上應(yīng)用骨干集群上的資源，也可獨立自主使用(包括計算、存儲、程序、數(shù)據(jù)等)。具體構(gòu)建流程如下
1.基于Hadoop等云計算平臺構(gòu)建骨干云存儲集群系統(tǒng)，其中至少含有一個名稱節(jié)點和一個以上數(shù)據(jù)節(jié)點；
2.通過在移動存儲設(shè)備上配置自啟動系統(tǒng)或虛擬機系統(tǒng)，構(gòu)成移動節(jié)點。移動節(jié)點可動態(tài)加入到集群中。若在移動設(shè)備上配置虛擬機，可借助外部的主操作系統(tǒng)啟動后加入到骨干云存儲集群系統(tǒng)中；若在移動設(shè)備上配置自引導系統(tǒng)，則可自身啟動后加入到骨干z 存儲集群系統(tǒng)中；
3.通過通用的云計算開發(fā)平臺和虛擬機，構(gòu)建云存儲集群；云存儲集群可通過命令行、瀏覽器或程序等訪問；云存儲集群可提供存儲空間集成、文件共享等，文件可通過網(wǎng)頁
瀏覽器或客戶端上傳或下載。本發(fā)明系統(tǒng)的核心要點是
1.構(gòu)建通用的虛擬集群或混合集群(物理節(jié)點與虛擬節(jié)點可并存);
2.借助主機在移動存儲設(shè)備上安裝自引導操作系統(tǒng)或虛擬機系統(tǒng)；
3.移動節(jié)點系統(tǒng)可移動到任何支持移動存儲啟動的主機上啟動運行，并可修改配置文件成為集群中的一個節(jié)點；
4.移動節(jié)點系統(tǒng)可退出骨干云存儲集群系統(tǒng)，成為獨立節(jié)點子系統(tǒng)。移動節(jié)點子系統(tǒng)可獨立運行，并可訪問集群資源，不必加入到骨干云存儲集群系統(tǒng)中；當骨干云存儲集群系統(tǒng)處于非工作狀態(tài)時，所述移動節(jié)點系統(tǒng)可實現(xiàn)如同骨干云存儲集群系統(tǒng)的運行模式；當所述骨干云存儲集群系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時，所述移動節(jié)點系統(tǒng)可動態(tài)加入骨干云存儲集群，構(gòu)成移動云存儲集群系統(tǒng)，并利用移動云存儲集群系統(tǒng)的資源；
5.云存儲集群可手動或自主運行；
6.通過骨干云存儲集群系統(tǒng)或移動節(jié)點系統(tǒng)均可運行具體或?qū)Ｓ脩?yīng)用(如文件共孚、上傳、下載等);
7.移動節(jié)點系統(tǒng)也可作為普通的存儲介質(zhì)使用。本發(fā)明系統(tǒng)配置的過程如下
(I)選取一個通用的移動存儲設(shè)備(如外置式硬盤、移動硬盤、USB閃存盤、TFT卡等)，置于可讀寫狀態(tài)，接入PC機或其他計算機(可為Linux或Windows或Macintosh等操作系統(tǒng)啟動)；(2)通過PC機或其他計算機往移動存儲設(shè)備中安裝虛擬機或?qū)懭胱砸龑到y(tǒng)；(3)通過PC機或其他計算機啟動移動存儲設(shè)備中的虛擬機或自引導系統(tǒng)，安裝JDK、Hadoop等云存儲基礎(chǔ)軟件，并配置環(huán)境變量(PATH、CLASSPATH)、配置文件(/etc/hosts、hadoop/conf/masters、hadoop/conf/slaves等)和網(wǎng)絡(luò)IP,使之成為骨干云存儲集群的節(jié)點；(4)去電后，移動存儲設(shè)備可移動到任意一臺PC機或其他計算機或筆記本電腦等上啟動聯(lián)網(wǎng)，成為云存儲集群的移動節(jié)點，或作為自含的獨立節(jié)點，獨立運行。在其上可運行應(yīng)用，或新安裝應(yīng)用，提供各種應(yīng)用所需的任務(wù)運行作業(yè)環(huán)境；(5)移動節(jié)點系統(tǒng)主要模塊構(gòu)成虛擬機運行環(huán)境+虛擬機，或自引導的移動存儲設(shè)備；基于Hadoop的集群配置；可選應(yīng)用模塊。系統(tǒng)功能說明系統(tǒng)可用于各種需專用操作系統(tǒng)支持的場合，如會議、緊急救援、專有應(yīng)用支持環(huán)境、學術(shù)科研環(huán)境的快速搭建等。系統(tǒng)可實現(xiàn)(I)基于宿主機硬件或通用操作系統(tǒng)快速啟動；(2)遠程、動態(tài)拓展集群，并使用集群資源；(3)自引導系統(tǒng)可支持各種應(yīng)用的安裝、配置、啟動、運行等任務(wù)。用戶可以進行以下四種操作1.基于商用主機CPU和內(nèi)存的啟動方式；2.基于主機操作系統(tǒng)和虛擬化軟件支持的虛擬機啟動；3.基于主機操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件支持的數(shù)據(jù)訪問；4.基于自動云存儲節(jié)點的公共訪問與資源共享。用戶的使用流程如下
I.借助通用的技術(shù)構(gòu)建的骨干云存儲集群或現(xiàn)有的云存儲集群基礎(chǔ)上，通過安裝、克隆或復制等方式基礎(chǔ)上構(gòu)建移動節(jié)點系統(tǒng)，配置IP使之申請加入骨干云存儲集群系統(tǒng)。運行移動節(jié)點系統(tǒng)上的通用或特殊應(yīng)用程序。2.借助移動節(jié)點系統(tǒng)遠程訪問集群系統(tǒng)資源。移動節(jié)點系統(tǒng)本身可申請加入骨干云存儲集群系統(tǒng)的一部分，從而構(gòu)成移動云存儲集群系
統(tǒng)，或作為骨干云存儲集群系統(tǒng)的客戶端，也可獨立于骨干云存儲集群系統(tǒng)而作為獨立節(jié)點運行使用。3.在實際應(yīng)用中通過移動節(jié)點系統(tǒng)共享大量計算、存儲、程序、數(shù)據(jù)和文件，運行本地或遠程應(yīng)用程序或軟件。4.借助其他終端(PC機、移動終端等)訪問移動云存儲集群系統(tǒng)上的資源(計算、存儲、數(shù)據(jù)、文件或應(yīng)用等)。說明數(shù)據(jù)存儲在骨干云存儲集群系統(tǒng)或移動節(jié)點系統(tǒng)上，設(shè)置有數(shù)據(jù)備份模塊，至少保留2-3個備份，則當移動節(jié)點系統(tǒng)動態(tài)加入或卸載時，數(shù)據(jù)可被自動重構(gòu)和恢復其可用性。數(shù)據(jù)訪問交互流程為(1)客戶向骨干云存儲集群系統(tǒng)中的云存儲集群服務(wù)器(即名稱節(jié)點)發(fā)出數(shù)據(jù)訪問請求，服務(wù)器根據(jù)元數(shù)據(jù)搜索和定位可用的數(shù)據(jù)或存儲資源所在的數(shù)據(jù)節(jié)點，并返回地址給客戶。(2)客戶根據(jù)服務(wù)器返回的地址訪問云存儲集群節(jié)點(數(shù)據(jù)節(jié)點)?？蛻糁笾苯釉谠拼鎯汗?jié)點(數(shù)據(jù)節(jié)點)進行數(shù)據(jù)訪問?？蛻糁恍杼岢鲈L問請求，并得到訪問結(jié)果；而數(shù)據(jù)訪問總體過程是自動、智能、透明的。名稱節(jié)點和數(shù)據(jù)節(jié)點可在同一個計算機上(物理機或虛擬機)，也可在不同的計算機上。本發(fā)明將分布式存儲資源集成平臺與移動存儲相結(jié)合，設(shè)計和實現(xiàn)可動態(tài)加載、離開，可獨立應(yīng)用、也可成為分布式集群中的一個臨時節(jié)點，共享集群平臺上的應(yīng)用。從而克服了單純依靠遠程云存儲系統(tǒng)的虛擬機重構(gòu)易導致的網(wǎng)絡(luò)斷接、系統(tǒng)并發(fā)響應(yīng)性能下降、專有應(yīng)用難以支持、數(shù)據(jù)可控性與安全性控制等問題。本發(fā)明可應(yīng)用于云計算和云存儲領(lǐng)域。需要注意的是，上述僅以優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了說明，并不能就此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，因此在不脫離本發(fā)明思想的情況下，凡運用本發(fā)明說明書和附圖部分的內(nèi)容所進行的等效變化，均理同包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種動態(tài)構(gòu)建和自主管理的移動云存儲集群系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括 骨干云存儲集群系統(tǒng)，所述骨干云存儲集群系統(tǒng)包含至少一個名稱節(jié)點和至少一個數(shù)據(jù)節(jié)點，所述骨干云存儲集群系統(tǒng)還包括為網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和為集群系統(tǒng)提供存儲服務(wù)的骨干存儲系統(tǒng)； 至少一個移動節(jié)點系統(tǒng)，所述移動節(jié)點系統(tǒng)通過在移動設(shè)備上配置自引導系統(tǒng)或虛擬機系統(tǒng)而形成移動節(jié)點，所述移動節(jié)點動態(tài)加入或退出所述骨干云存儲集群系統(tǒng)； 兩個所述骨干云存儲集群系統(tǒng)之間、所述骨干云存儲集群系統(tǒng)與所述移動節(jié)點系統(tǒng)之間或兩個所述移動節(jié)點系統(tǒng)之間的互連均通過現(xiàn)行通用或?qū)Ｓ玫木W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)； 其中，所述名稱節(jié)點提供集群監(jiān)控和負載的均衡管理并與外部網(wǎng)絡(luò)進行通信； 所述數(shù)據(jù)節(jié)點提供存儲資源及其存儲資源的配額管理和資源抽象。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動態(tài)構(gòu)建和自主管理的移動云存儲集群系統(tǒng)，其特征在于當所述移動節(jié)點系統(tǒng)通過在移動設(shè)備上配置自引導系統(tǒng)而形成移動節(jié)點時，通過所述自引導系統(tǒng)，所述移動節(jié)點系統(tǒng)作為獨立節(jié)點子系統(tǒng)運行。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動態(tài)構(gòu)建和自主管理的移動云存儲集群系統(tǒng)，其特征在于由所述名稱節(jié)點和數(shù)據(jù)節(jié)點構(gòu)成的骨干云存儲集群系統(tǒng)通過分布式同構(gòu)或異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)方式互連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動態(tài)構(gòu)建和自主管理的移動云存儲集群系統(tǒng)，其特征在于在所述移動節(jié)點系統(tǒng)上設(shè)置有移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、移動存儲系統(tǒng)及移動應(yīng)用系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種動態(tài)構(gòu)建和自主管理的移動云存儲集群系統(tǒng)，其特征在于所述移動應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建在所述移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和所述移動存儲系統(tǒng)之上，使用所述骨干云存儲集群系統(tǒng)所提供的集群服務(wù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種動態(tài)構(gòu)建和自主管理的移動云存儲集群系統(tǒng)，其特征在于所述移動應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建在所述移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和所述移動存儲系統(tǒng)之上，在無法連接骨干云存儲集群時或連接超時或性能低于移動節(jié)點時使用所述移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和所述移動存儲系統(tǒng)所提供的集群服務(wù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動態(tài)構(gòu)建和自主管理的移動云存儲集群系統(tǒng)，其特征在于，所述為網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括 集群服務(wù)裝置，為集群系統(tǒng)提供集群服務(wù)； 存儲資源管理裝置，用于向集群系統(tǒng)提供存儲資源的管理； 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件，包括網(wǎng)絡(luò)適配卡和網(wǎng)絡(luò)接口。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動態(tài)構(gòu)建和自主管理的移動云存儲集群系統(tǒng)，其特征在于所述骨干云存儲集群系統(tǒng)還包括骨干應(yīng)用系統(tǒng)，所述骨干應(yīng)用系統(tǒng)包括集群服務(wù)接口、可選應(yīng)用服務(wù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種動態(tài)構(gòu)建和自主管理的移動云存儲集群系統(tǒng)，其特征在于所述移動節(jié)點系統(tǒng)作為獨立節(jié)點子系統(tǒng)運行時，所述獨立節(jié)點子系統(tǒng)構(gòu)成自主的云存儲集群系統(tǒng)運行或自主節(jié)點系統(tǒng)運行。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種動態(tài)構(gòu)建和自主管理的移動云存儲集群系統(tǒng)，其特征在于所述移動存儲系統(tǒng)為外置式臺式機或監(jiān)控級或企業(yè)級硬盤、移動硬盤、USB接口的FLASH閃存、智能移動設(shè)備或其它可讀寫設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明公開并提供了一種通過動態(tài)構(gòu)建可移動的移動節(jié)點系統(tǒng)，動態(tài)加入或退出骨干云存儲集群系統(tǒng)，并能實現(xiàn)一定程度的自主管理和聯(lián)合協(xié)作，從而提供和增強了云存儲系統(tǒng)的可用性、易擴展性、資源利用率、可維護性等特點的動態(tài)構(gòu)建和自主管理的移動云存儲集群系統(tǒng)。本發(fā)明包括骨干云存儲集群系統(tǒng)和至少一個移動節(jié)點系統(tǒng)，兩個所述骨干云存儲集群系統(tǒng)之間、所述骨干云存儲集群系統(tǒng)與所述移動節(jié)點系統(tǒng)之間或兩個所述移動節(jié)點系統(tǒng)之間的互連均可通過現(xiàn)行通用或?qū)Ｓ玫木W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)，本發(fā)明將分布式資源集群平臺與分布式應(yīng)用平臺結(jié)合，實現(xiàn)低成本租用和應(yīng)用拓展。本發(fā)明可應(yīng)用于云計算和云存儲領(lǐng)域。
文檔編號H04L29/08GK102857558SQ20121028608
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月13日
發(fā)明者曾文英, 尚敏, 賴小卿, 吳志毅, 胡思揚, 黃超, 曾俊威, 盧寧, 龔發(fā)根, 段班祥, 張君生 申請人:廣東科學技術(shù)職業(yè)學院