浅析网盘系统结构中云存储技术
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术和 网络硬盘 的概念 ， 从 两个方面分析 了网盘 系统结构 中的云存储技 术 ， 分别是分布式文件
系统和集群 结构 、 用 户权 限与数据安 全 ， 希望 可以为相 关研 究提供 一些有价值 的参考意见。
关键词 ： 网盘 ； 云存 储 ； 系统 结 构 中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ７ 文献标识码 ： Ａ
部分 ， 分别是主控 节点、 存储 节点、 元 数 据 目志 服 务 器 。主 控 节点主要是管理用户业务 控制流 以及各个数据存储节 点，文
也 不 能 获 取 。用 户 可 以 自主 选 择 用户 口令 ， 用户认证身份 ， 也 可 以采取一些其他的手段来进行辅助认证， 比如 Ｕ Ｋ Ｅ Ｙ、 口令
卡等等 。依据公钥加密标准 ，可 以将 用户 口令升级为用户密 钥， 但是用户 只有在每次 的成功登陆之后才会生成密钥， 如果
结束 了会话， 那么就会立 即清除密钥 。因此， 这种用户密钥 只 会被授权的用户所获得。系统管理者 分配着用户私钥 ，它 的 生成是在密文策略的基 础上，通过属性加密来生成 的。文档 采用 的是密钥来进 行加密 ， 每一个文档都有一个专 用的密钥 ， 利用 ｃ Ｐ —ＡＢ Ｅ机制 ， 这个密钥就可 以有效地控制访 问。
文章编号 ： １ ６ ７ ３ — １ １ ３ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ ０ ６ ９ 一 ｏ ｌ 数据存储效率提高的 目的。 １ ． ２ 用 户权 限与 数据 安全 在数据安全机 制方面，为了保 障用户数据 的私密性和安 全性， 采 取 的技 术 手 段 有 这 些 ： （ １ ） 权 限控制 ： 因为 系统是开放 的， 如果没有权限限制 ， 那 么所有的用户都可以对 资源 进行访问，这样就会影响到数据 的安全 。那么 就需要设置权 限控制 ，其他 的用户或者业务访 问只能访 问到用户确认共享 的资源 。通过用户管理 ，认证用 户 的身份 ， 将密钥分配给用户 ， 对用户 的密钥链进行维护 。 （ ２ ） 数据隔离： 系统所创建 的存储空间都是独立存在的， 服 务于单个用户 ， 在控制用户空间的数据访问时， 依据 的是用户标 识和对应权 限， 这样可 以保证其他用户的数据和用户信息不会 被一些未授权 的用户所访 问到 。各种存储服务在存储和读取
较简单 ； 体系架构和文件对 象高可用 ， 没有单点故障存在于所 有组件 中， 还可 以对任 意文件的杂余程度进行 设置 ； Ｗｅ ｂ Ｇ ＵＩ 监控接 口可以提供给用户； 随机读与写的效率也可 以得到有效 的提高 ； 并且海量小文件 的读 写效率也可 以得到有效提高 。 以 Ｍｏ ｏ ｓ ｅ Ｆ Ｓ作 为分布式集群 的基础结构 ， 可 以分 为三 个
节 点 内存 储 文 件 ， 那 么 就 不 会担 心数 据 被 泄露 ； 可 以在 线 对 它 的容量进行扩展 ， 体系架构也有 着十 分强的伸缩性 ； 部署也 比
数据时， 不 同的应用在权限方面也有着很大 的差异。为 了避免
出现越权访问数据的情况， 系统会依据应用的不同来隔离数据 。 （ ３ ）数 据加 密 ： 系统在加密用户文件时 ， 采 用 的是 １ ２ ８ ｂ ｉ ｔ Ａ Ｅ Ｓ 加密算法 ， 这样 可以防止其他 的非法用户盗取关键信息 。 用户在上传文件时， 可 以加密文件数据， 在对数据进行获取时， 只需要对其进行 自动解密或者手动解密即可。要特别注 意的 是， 为 了维护数据 的安全 ， 用户的加密数据 即使是系统管理 员
２ ０ １ ３ 年 第 ７ 期 （ 总第 １ ２ ９期）
信 息 通 信
Ｉ ＮＦ ＯＲＭＡＴ１ ０Ｎ ＆ ＣＯＭ Ｍ ＵＮＩ ＣＡＴ Ｉ ＯＮＳ
２ Ｏ１ ３
（ Ｓ ｕ ｍ ． Ｎ ｏ １ ２ ９ ）
浅析 网盘系统结构 中云存储技术
李林朋
（ 大连 医科大学 ， 辽宁 大连 １ １ ６ ０ ４ ４ ）
一
个系统 ， 来实现数据 的存储和访 问功能。
１ 网盘 系统 结构 中云存储 技 术
在通常情况 下，可 以将基 于云存储实现网络硬盘 的关键
技术分为二个方 向。
１ ． １分 布 式 文件 系统和 集 群结 构
可 以说， 云存储技术 的核心就是分布式文件系统， 利用分 布 式文件系统可 以集群文件系 统，并且保证其是安全和可靠 的， 还可 以大规模地扩展支持系统 。 目前 ， 有很 多文件系统都 被 用户广泛应用 ， 比如 Ｓ ｕ ｎ公司 的 Ｌ ｕ ｓ ｔ ｒ ｅ 等等 。 不 同的分布式 文件系统有着不 同的特点 ， 有些分布式文件系统不是通 用的， 只有在处理超大数据集 的应用程序时 ， 才适 用 ＨＤ Ｆ Ｓ 。 相对来讲 ， 较为优 秀的分布 式文件 系统有 Ｍｏ ｏ ｓ ｅ Ｆ Ｓ ， 它是 著名 的开源分布式文件系统 ， 可以通用 ， 并且在使用 的时候， 也 不 需要对上层应 用进行修改 。相对 于其 他的分布式文件系统 来讲 ， 这种系统有着很多优 点， 比如 因为并没有在 同一个数据
传 统的网盘 结构存在着很多缺陷 ， 比如性能较差 、 安全性 较差 以及 可扩展 性和 用户共享性较差等等 ，这样就无 法满足
用 户 的 需求 。针 对 这 一 情 况 ，提 出 了一 种 在 云 存 储 技 术 基 础
上 的网盘系 统结 构， 通过实践研 究表 明， 这种系统具有较 好的 性能 ， 可 以解决 以往 网盘结构存储 的弊端 ， 从而满足用户 的需 求 。网盘是 网络 硬盘的简称 ，它可 以将在线存储 的服 务提供 给用户 ， 用户 通过网络可 以对数据进行 一系列的操作 ， 比如上 传、 下载 、 共享等等 。云存储 指的是利用应用软件来有效集合 网络 中不 同类型存储 设备， 使其 能够 互相 配合 工作 ， 进而 形成
系统和集群 结构 、 用 户权 限与数据安 全 ， 希望 可以为相 关研 究提供 一些有价值 的参考意见。
关键词 ： 网盘 ； 云存 储 ； 系统 结 构 中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ７ 文献标识码 ： Ａ
部分 ， 分别是主控 节点、 存储 节点、 元 数 据 目志 服 务 器 。主 控 节点主要是管理用户业务 控制流 以及各个数据存储节 点，文
也 不 能 获 取 。用 户 可 以 自主 选 择 用户 口令 ， 用户认证身份 ， 也 可 以采取一些其他的手段来进行辅助认证， 比如 Ｕ Ｋ Ｅ Ｙ、 口令
卡等等 。依据公钥加密标准 ，可 以将 用户 口令升级为用户密 钥， 但是用户 只有在每次 的成功登陆之后才会生成密钥， 如果
结束 了会话， 那么就会立 即清除密钥 。因此， 这种用户密钥 只 会被授权的用户所获得。系统管理者 分配着用户私钥 ，它 的 生成是在密文策略的基 础上，通过属性加密来生成 的。文档 采用 的是密钥来进 行加密 ， 每一个文档都有一个专 用的密钥 ， 利用 ｃ Ｐ —ＡＢ Ｅ机制 ， 这个密钥就可 以有效地控制访 问。
文章编号 ： １ ６ ７ ３ — １ １ ３ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ ０ ６ ９ 一 ｏ ｌ 数据存储效率提高的 目的。 １ ． ２ 用 户权 限与 数据 安全 在数据安全机 制方面，为了保 障用户数据 的私密性和安 全性， 采 取 的技 术 手 段 有 这 些 ： （ １ ） 权 限控制 ： 因为 系统是开放 的， 如果没有权限限制 ， 那 么所有的用户都可以对 资源 进行访问，这样就会影响到数据 的安全 。那么 就需要设置权 限控制 ，其他 的用户或者业务访 问只能访 问到用户确认共享 的资源 。通过用户管理 ，认证用 户 的身份 ， 将密钥分配给用户 ， 对用户 的密钥链进行维护 。 （ ２ ） 数据隔离： 系统所创建 的存储空间都是独立存在的， 服 务于单个用户 ， 在控制用户空间的数据访问时， 依据 的是用户标 识和对应权 限， 这样可 以保证其他用户的数据和用户信息不会 被一些未授权 的用户所访 问到 。各种存储服务在存储和读取
较简单 ； 体系架构和文件对 象高可用 ， 没有单点故障存在于所 有组件 中， 还可 以对任 意文件的杂余程度进行 设置 ； Ｗｅ ｂ Ｇ ＵＩ 监控接 口可以提供给用户； 随机读与写的效率也可 以得到有效 的提高 ； 并且海量小文件 的读 写效率也可 以得到有效提高 。 以 Ｍｏ ｏ ｓ ｅ Ｆ Ｓ作 为分布式集群 的基础结构 ， 可 以分 为三 个
节 点 内存 储 文 件 ， 那 么 就 不 会担 心数 据 被 泄露 ； 可 以在 线 对 它 的容量进行扩展 ， 体系架构也有 着十 分强的伸缩性 ； 部署也 比
数据时， 不 同的应用在权限方面也有着很大 的差异。为 了避免
出现越权访问数据的情况， 系统会依据应用的不同来隔离数据 。 （ ３ ）数 据加 密 ： 系统在加密用户文件时 ， 采 用 的是 １ ２ ８ ｂ ｉ ｔ Ａ Ｅ Ｓ 加密算法 ， 这样 可以防止其他 的非法用户盗取关键信息 。 用户在上传文件时， 可 以加密文件数据， 在对数据进行获取时， 只需要对其进行 自动解密或者手动解密即可。要特别注 意的 是， 为 了维护数据 的安全 ， 用户的加密数据 即使是系统管理 员
２ ０ １ ３ 年 第 ７ 期 （ 总第 １ ２ ９期）
信 息 通 信
Ｉ ＮＦ ＯＲＭＡＴ１ ０Ｎ ＆ ＣＯＭ Ｍ ＵＮＩ ＣＡＴ Ｉ ＯＮＳ
２ Ｏ１ ３
（ Ｓ ｕ ｍ ． Ｎ ｏ １ ２ ９ ）
浅析 网盘系统结构 中云存储技术
李林朋
（ 大连 医科大学 ， 辽宁 大连 １ １ ６ ０ ４ ４ ）
一
个系统 ， 来实现数据 的存储和访 问功能。
１ 网盘 系统 结构 中云存储 技 术
在通常情况 下，可 以将基 于云存储实现网络硬盘 的关键
技术分为二个方 向。
１ ． １分 布 式 文件 系统和 集 群结 构
可 以说， 云存储技术 的核心就是分布式文件系统， 利用分 布 式文件系统可 以集群文件系 统，并且保证其是安全和可靠 的， 还可 以大规模地扩展支持系统 。 目前 ， 有很 多文件系统都 被 用户广泛应用 ， 比如 Ｓ ｕ ｎ公司 的 Ｌ ｕ ｓ ｔ ｒ ｅ 等等 。 不 同的分布式 文件系统有着不 同的特点 ， 有些分布式文件系统不是通 用的， 只有在处理超大数据集 的应用程序时 ， 才适 用 ＨＤ Ｆ Ｓ 。 相对来讲 ， 较为优 秀的分布 式文件 系统有 Ｍｏ ｏ ｓ ｅ Ｆ Ｓ ， 它是 著名 的开源分布式文件系统 ， 可以通用 ， 并且在使用 的时候， 也 不 需要对上层应 用进行修改 。相对 于其 他的分布式文件系统 来讲 ， 这种系统有着很多优 点， 比如 因为并没有在 同一个数据
传 统的网盘 结构存在着很多缺陷 ， 比如性能较差 、 安全性 较差 以及 可扩展 性和 用户共享性较差等等 ，这样就无 法满足
用 户 的 需求 。针 对 这 一 情 况 ，提 出 了一 种 在 云 存 储 技 术 基 础
上 的网盘系 统结 构， 通过实践研 究表 明， 这种系统具有较 好的 性能 ， 可 以解决 以往 网盘结构存储 的弊端 ， 从而满足用户 的需 求 。网盘是 网络 硬盘的简称 ，它可 以将在线存储 的服 务提供 给用户 ， 用户 通过网络可 以对数据进行 一系列的操作 ， 比如上 传、 下载 、 共享等等 。云存储 指的是利用应用软件来有效集合 网络 中不 同类型存储 设备， 使其 能够 互相 配合 工作 ， 进而 形成
