云存儲(chǔ)中數(shù)據(jù)自主組織與管理方法研究.pdf

1、伴隨移動(dòng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，信息量呈爆炸性增長(zhǎng)，無(wú)論是企業(yè)還是個(gè)人對(duì)存儲(chǔ)空間的需求越來(lái)越大。在這一趨勢(shì)下，云存儲(chǔ)成為了存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)的主流解決方案。在云存儲(chǔ)系統(tǒng)中，用戶可將數(shù)據(jù)上傳到云端保存，但云存儲(chǔ)管理端擁有用戶數(shù)據(jù)完整的邏輯視圖、物理視圖及其之間的映射關(guān)系，用戶喪失了對(duì)數(shù)據(jù)的絕對(duì)控制權(quán)，數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)以及由此導(dǎo)致的用戶與管理端之間的信任危機(jī)也因此產(chǎn)生。
　　針對(duì)傳統(tǒng)云存儲(chǔ)系統(tǒng)中用戶隱私和敏感數(shù)據(jù)的安全保護(hù)問(wèn)題，本文首先

2、提出一種適合數(shù)據(jù)自主組織與管理的云存儲(chǔ)模型ASMM，然后針對(duì)該模型實(shí)現(xiàn)中的隱私和敏感信息元數(shù)據(jù)自主可控管理方法、文件自主分塊策略以及數(shù)據(jù)分塊的分離存儲(chǔ)等關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究。
　　在隱私和敏感信息元數(shù)據(jù)自主可控管理方面，ASMM基于傳統(tǒng)云存儲(chǔ)中的元數(shù)據(jù)管理策略，將元數(shù)據(jù)管理分成客戶端元數(shù)據(jù)管理與中心元數(shù)據(jù)管理兩部分，元數(shù)據(jù)子服務(wù)器自主提取、維護(hù)、讀寫(xiě)和存儲(chǔ)敏感信息的元數(shù)據(jù)。在映射關(guān)系方面采用基于文件與數(shù)據(jù)塊之間冗余隨機(jī)映射算法提高文件

3、存儲(chǔ)的安全性，同時(shí)采用按需詢問(wèn)同步策略保障客戶端元數(shù)據(jù)服務(wù)器與中心元數(shù)據(jù)服務(wù)器之間數(shù)據(jù)塊到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心映射關(guān)系的一致性，確保整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。為提高元數(shù)據(jù)讀寫(xiě)性能并減少元數(shù)據(jù)子服務(wù)器的負(fù)載，在平臺(tái)子客戶端引入了緩存機(jī)制，并通過(guò)直接同步策略和LRU算法保證了緩存系統(tǒng)的一致性。
　　針對(duì)隱私和敏感數(shù)據(jù)分塊的存儲(chǔ)安全問(wèn)題，論文首先提出了一種根據(jù)隱私和敏感信息文件和客戶端屬性對(duì)文件進(jìn)行自主分塊的算法，優(yōu)化隱私文件的讀寫(xiě)性能。其

4、次，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)塊分離算法，將自主分塊算法的分塊結(jié)果集進(jìn)行二次合并存儲(chǔ)，混淆原始分塊的數(shù)據(jù)真實(shí)值，并將數(shù)據(jù)分離過(guò)程采用的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)同文件元數(shù)據(jù)一并保存到客戶端元數(shù)據(jù)服務(wù)器。
　　ASMM自主管理元數(shù)據(jù)策略和數(shù)據(jù)分塊存儲(chǔ)機(jī)制，從文件和數(shù)據(jù)塊兩個(gè)層面確保隱私和敏感信息的存儲(chǔ)安全，改善云存儲(chǔ)平臺(tái)的安全性。在多用戶并發(fā)訪問(wèn)下，對(duì)不同規(guī)模數(shù)據(jù)集的讀、寫(xiě)性能的實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，ASMM在自主管理敏感信息元數(shù)據(jù)以及分塊自主存儲(chǔ)前提下，與HDFS、GFS