基于多云存儲(chǔ)的智能移動(dòng)終端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份方法與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于多云存儲(chǔ)的智能移動(dòng)終端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份方法與系統(tǒng)。本方法為：1)智能移動(dòng)終端選取多個(gè)云盤并進(jìn)行授權(quán)認(rèn)證，得到一授權(quán)云盤集合R；2)多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器將待存儲(chǔ)備份文件的該屬性信息轉(zhuǎn)換為一存儲(chǔ)向量U，然后根據(jù)U計(jì)算用戶需求云盤屬性權(quán)值向量W；3)多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器從集合R中查找剩余空間滿足該待存儲(chǔ)備份的云盤子集R’；對(duì)R’中每一云盤，根據(jù)用戶對(duì)云盤的各屬性期望值向量μ生成云盤權(quán)值向量Qw；然后根據(jù)Qw及其W，計(jì)算該云盤最終權(quán)值；從集合R’中選取m個(gè)云盤作為候選多云存儲(chǔ)系統(tǒng)，并計(jì)算其可靠性指標(biāo)P，如果P≥Fp，則將該待存儲(chǔ)備份文件保存到該候選多云存儲(chǔ)系統(tǒng)；Fp為用戶設(shè)定的可靠性指標(biāo)。
【專利說(shuō)明】基于多云存儲(chǔ)的智能移動(dòng)終端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份方法與系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種面向多云存儲(chǔ)服務(wù)的智能移動(dòng)設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份系統(tǒng)與方法，可以實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)等移動(dòng)終端設(shè)備的可靠數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份，并避免“廠商鎖定”問(wèn)題，其中多個(gè)云存儲(chǔ)服務(wù)的選擇、數(shù)據(jù)傳輸、管理等功能對(duì)移動(dòng)設(shè)備用戶透明。
【背景技術(shù)】
[0002]智能移動(dòng)終端借助功能豐富的應(yīng)用軟件，迅速深入到了人們生活中的方方面面，特別是智能手機(jī)。隨著移動(dòng)智能終端的快速普及和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的大范圍覆蓋，移動(dòng)應(yīng)用持續(xù)增長(zhǎng)，個(gè)人下載移動(dòng)應(yīng)用并產(chǎn)生大量的信息，包括照片、文檔，錄音等等，并存儲(chǔ)在本地移動(dòng)終端。而移動(dòng)終端的存儲(chǔ)資源有限，例如許多用戶買來(lái)Android手機(jī)后，往往發(fā)現(xiàn)無(wú)論是手機(jī)的外部存儲(chǔ)空間(SD卡上的FAT32分區(qū))還是手機(jī)的自身存儲(chǔ)(ROM)都非常有限，使用一段時(shí)間后便會(huì)彈出系統(tǒng)提示“內(nèi)部存儲(chǔ)空間不足”或是內(nèi)存不足。為解決移動(dòng)終端資源不足的問(wèn)題，除了利用手機(jī)管理軟件整理存儲(chǔ)空間外，用戶還需定期將移動(dòng)終端所存儲(chǔ)的個(gè)人信息如照片或錄音等存儲(chǔ)和備份到具有大容量存儲(chǔ)空間的介質(zhì)。作為大規(guī)模分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的云存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)了類似于個(gè)人用戶磁盤的功能。
[0003]云存儲(chǔ)是在云計(jì)算(cloud computing)概念上延伸和發(fā)展出來(lái)的一個(gè)新的概念，是指通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)應(yīng)用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作，并通過(guò)一定的應(yīng)用軟件或應(yīng)用接口，對(duì)用戶提供一定類型的存儲(chǔ)服務(wù)和訪問(wèn)服務(wù)。一般包括存儲(chǔ)層、基礎(chǔ)管理層、應(yīng)用接口和訪問(wèn)層。云存儲(chǔ)如Dropbox，Box，百度云存儲(chǔ)、騰訊云盤、華為網(wǎng)盤等均支持智能移動(dòng)設(shè)備端，用戶可以方便地將自己在智能移動(dòng)設(shè)備上保存的信息如圖片、文檔、錄影、錄音等信息上傳到某云存儲(chǔ)服務(wù)，彌補(bǔ)移動(dòng)設(shè)備存儲(chǔ)資源的不足，并具有訪問(wèn)便捷等優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際應(yīng)用中，移動(dòng)終端設(shè)備用戶采用某云存儲(chǔ)服務(wù)做為其信息存儲(chǔ)與備份的擴(kuò)展存在一個(gè)顯著的問(wèn)題，即對(duì)某個(gè)云存儲(chǔ)服務(wù)的依賴與綁定，即“廠商鎖定”問(wèn)題，一旦該云存儲(chǔ)服務(wù)出于商業(yè)考慮停止提供服務(wù)，或者出現(xiàn)可靠性問(wèn)題例如由于服務(wù)器更新出錯(cuò)或網(wǎng)絡(luò)連接而導(dǎo)致的服務(wù)中斷、或者遭到惡意攻擊而導(dǎo)致的服務(wù)崩潰或數(shù)據(jù)丟失等，都會(huì)造成移動(dòng)設(shè)備用戶個(gè)人數(shù)據(jù)的損失。云存儲(chǔ)服務(wù)提供商往往會(huì)對(duì)此類事故事先聲明免責(zé)，例如百度云的服務(wù)協(xié)議中稱，“鑒于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的特殊性，用戶同意百度云服務(wù)有權(quán)隨時(shí)變更、中斷或終止部分或全部的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。如變更、中斷或終止的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)屬于免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，百度云服務(wù)無(wú)需通知用戶，也無(wú)需對(duì)任何用戶或任何第三方承擔(dān)任何責(zé)任；用戶理解，百度云服務(wù)需要定期或不定期地對(duì)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的平臺(tái)或相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行檢修或者維護(hù)，如因此類情況而造成收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)在合理時(shí)間內(nèi)的中斷，百度云服務(wù)無(wú)需為此承擔(dān)任何責(zé)任，但百度云服務(wù)應(yīng)盡可能事先進(jìn)行通告；百度云服務(wù)可在任何時(shí)候?yàn)槿魏卧蜃兏痉?wù)或刪除其部分功能。百度云服務(wù)可在任何時(shí)候取消或終止對(duì)用戶的服務(wù)。百度云服務(wù)取消或終止服務(wù)的決定不需要理由或通知用戶。一旦服務(wù)取消，用戶使用本服務(wù)的權(quán)利立即終止。一旦本服務(wù)取消或終止，用戶在本服務(wù)中儲(chǔ)存的任何信息可能無(wú)法恢復(fù)?！?。
[0004]隨著移動(dòng)智能手機(jī)應(yīng)用的豐富，信息產(chǎn)生的速度和規(guī)模也快速增長(zhǎng)，如何為移動(dòng)設(shè)備用戶提供一種可靠的信息存儲(chǔ)與備份方法，避免對(duì)特定云存儲(chǔ)服務(wù)的依賴和“廠商鎖定”是一個(gè)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于多云存儲(chǔ)服務(wù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份系統(tǒng)和方法，其中多個(gè)云存儲(chǔ)服務(wù)的選擇、數(shù)據(jù)傳輸、管理對(duì)移動(dòng)設(shè)備用戶透明。
[0006]本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0007]—種基于多云存儲(chǔ)服務(wù)的智能移動(dòng)設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括移動(dòng)設(shè)備端和云存儲(chǔ)服務(wù)端，其中云存儲(chǔ)服務(wù)端包括多個(gè)第三方云存儲(chǔ)服務(wù)平臺(tái)，提供用戶認(rèn)證、數(shù)據(jù)訪問(wèn)等功能的API ;移動(dòng)設(shè)備端包括用戶界面、本地?cái)?shù)據(jù)管理模塊、多云存儲(chǔ)管理模塊，其中多云存儲(chǔ)管理模塊包括多云存儲(chǔ)用戶認(rèn)證單元、多云存儲(chǔ)信息管理器、多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器和多云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸單元。
[0008]用戶界面，針對(duì)移動(dòng)設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份需求，用戶可通過(guò)界面指定待存儲(chǔ)或備份的數(shù)據(jù)及其可靠性指標(biāo)，也可使用系統(tǒng)預(yù)設(shè)的可靠性指標(biāo)。用戶界面可實(shí)現(xiàn)為Web頁(yè)面，或者App界面。
[0009]本地?cái)?shù)據(jù)管理模塊，根據(jù)移動(dòng)設(shè)備用戶需求，采用通用的和自定義的元信息機(jī)制定義本地?cái)?shù)據(jù)屬性(數(shù)據(jù)類型如文本、多媒體、日志或二進(jìn)制等，規(guī)模等)。為用戶讀取待存儲(chǔ)或備份數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)屬性{(data_type_l, size_l), (data_type_2, size_2)，…(data_type_m, size_m)},發(fā)送給多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器。
[0010]多云存儲(chǔ)用戶認(rèn)證單元，與多個(gè)云存儲(chǔ)服務(wù){(diào)cloud_storage_l, cloud_storage_2,…cloud_storage_n}和用戶三方交互完成簽名認(rèn)證,用戶將賬戶授權(quán)給應(yīng)用，通過(guò)認(rèn)證的云存儲(chǔ)服務(wù)方可被本系統(tǒng)使用，作為可用云存儲(chǔ)服務(wù)集提供給多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器。
[0011]多云存儲(chǔ)信息管理器，與多個(gè)云存儲(chǔ)服務(wù){(diào)cl0ud_St0rage_l，cloud_storage_2,…cloud_storage_n}交互,獲得云存儲(chǔ)服務(wù)的可用性指標(biāo)(即，其服務(wù)水平協(xié)議SLA中說(shuō)明的高可用性，如華為云存儲(chǔ)服務(wù)為99.9%)，該云存儲(chǔ)服務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)(服務(wù)狀態(tài)、服務(wù)中斷狀態(tài)、或服務(wù)停止?fàn)顟B(tài)等)，以及用戶在該云存儲(chǔ)服務(wù)平臺(tái)上分配的空間信息(如已用空間和可用空間的規(guī)模)等服務(wù)指標(biāo)，可向云存儲(chǔ)服務(wù)平臺(tái)主動(dòng)讀取。
[0012]多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器，利用多云存儲(chǔ)規(guī)劃算法根據(jù)預(yù)設(shè)或用戶指定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性指標(biāo)，分析待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的規(guī)模以及候選云存儲(chǔ)服務(wù)的服務(wù)指標(biāo)，給出滿足可靠性指標(biāo)的多云存儲(chǔ)方案(候選云存儲(chǔ)服務(wù)集合的子集，{cloud_storage_l, cloud_storage_2,…cloud_storage_t}，2≤ t≤ η);其中，多云存儲(chǔ)規(guī)劃算法為:
[0013]已知:
[0014]用戶:文件大小fs，文件重要性級(jí)別fl、可靠性指標(biāo)fp，使用云存儲(chǔ)服務(wù)頻率fV
[0015]云存儲(chǔ)服務(wù)平臺(tái)(簡(jiǎn)稱:云盤):價(jià)格P，容量S，速度V，可靠性a
[0016]其中，文件重要性級(jí)別和可靠性指標(biāo)由用戶指定，使用云存儲(chǔ)頻率由系統(tǒng)根據(jù)用戶習(xí)慣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)生成。對(duì)于云盤的各項(xiàng)屬性，價(jià)格和容量從每一第三方云存儲(chǔ)平臺(tái)獲取，存取速度由系統(tǒng)根據(jù)用戶使用期間各第三方云存儲(chǔ)服務(wù)的存取速度動(dòng)態(tài)生成和改變，可靠性以各云盤服務(wù)級(jí)別協(xié)議(SLA)中說(shuō)明的高可用性指標(biāo)為基礎(chǔ)，輔以用戶實(shí)際使用期間各云存儲(chǔ)服務(wù)平臺(tái)可靠性參數(shù)。
[0017]目的:
[0018]通過(guò)掃描已知中用戶屬性的各項(xiàng)(文件大小、文件重要性級(jí)別、使用云存儲(chǔ)服務(wù)頻率)，生成用戶對(duì)云盤屬性的需求向量，同各云盤自身屬性向量比較，進(jìn)而選擇合適的云存儲(chǔ)服務(wù)，之后根據(jù)用戶指定的可靠性指標(biāo)生成多云存儲(chǔ)方案。
[0019]具體算法:
[0020]假設(shè)各云盤編號(hào)為Icloud = (II，12，13……In)，云盤自身屬性值為向量Q =(P，S，V, a)，用戶指定文件的存儲(chǔ)向量U = (Fs, Fl, Fv)，可靠性指標(biāo)Fp是用戶最希望滿足的屬性，主要依靠多云備份方式滿足。因此，F(xiàn)p作為一個(gè)閾值用于最終選擇多云備份方案。
[0021]對(duì)于文件大小屬性Fs以Mb為單位，對(duì)于文件級(jí)別Fl采用用戶自主選擇，采取三級(jí)重要性階梯，分別記為0/0.5/1 (重要性依次遞增)。對(duì)于使用云存儲(chǔ)服務(wù)頻率Fv以日存取次數(shù)為單位。
[0022]Stepl:計(jì)算指定文件的屬性權(quán)值向量:
[0023]Fs = al+(l_al)*[2*(fs-avers)/(maxs-mins)]
[0024]Fv = a2+(l_a2)*[2*(fv-averv)/(maxv-minv)]
[0025]Fl = fl = 0 I 0.5 I I
[0026]其中，maxs, mins, avers分別表示已存儲(chǔ)文件大小的最大值、最小值和平均值；maxv, minv, averv分別表示以往各月日存取次數(shù)的最大值、最小值和平均值；通過(guò)計(jì)算，將文件屬性映射到文件屬性權(quán)值向量Uw = (Fs, Fv, Fl)。al，a2為小于I的常系數(shù)，單位是Mb，由版本確定，fs是文件大小，以Mb為單位。
[0027]Step2:計(jì)算基于用戶的云盤各屬性分量的需求權(quán)值:
[0028]云盤價(jià)格屬性需求權(quán)值Wp = Fs+Fv2+F13
[0029]云盤容量屬性需求權(quán)值Ws = Fs+Fv2+F13
[0030]云盤速度屬性需求權(quán)值Wv = Fv+Fs2+F13
[0031]云盤可靠性屬性需求權(quán)值Wa = F1+Fv2+Fs3
[0032]其中，多項(xiàng)式各項(xiàng)前系數(shù)省略，系數(shù)均由版本確定。
[0033]由此生成用戶需求云盤屬性權(quán)值向量:W = (ffp, ffs, ffv, Wa)。
[0034]Step3:動(dòng)態(tài)生成各云盤自身屬性權(quán)值向量Qw:
[0035]1.Q 向量的初始值 Q，= (P, S，V, a) = (O, free_storage, v, sla),任意云盤初始值V定為相同，sla為該云盤的服務(wù)水平協(xié)議SLA中說(shuō)明的高可用性。
[0036]2.對(duì)于每一次存儲(chǔ)過(guò)程:
[0037]Step3.1:從云盤集合中選出已鑒權(quán)完畢的子集R，即用戶，第三方云存儲(chǔ)服務(wù)平臺(tái)和應(yīng)用彼此認(rèn)證過(guò)的平臺(tái)集合。
[0038]Step3.2:遍歷R找出剩余空間滿足指定文件大小Fs的子集R’，R’中元素?cái)?shù)目為n，若空間不足，則提示需求用戶進(jìn)行擴(kuò)容或認(rèn)證新的云盤。
[0039]Step3.3:對(duì)于每一個(gè)云盤，就用戶體驗(yàn)來(lái)說(shuō)，速度是最關(guān)鍵因素，因此假設(shè)向量期望值的比例為2:2:3:2,定義四維行向量min和max，具體計(jì)算如下:
[0040]QWT = {g+(l-g) * [ (QT-minT) / (maxT_minT) ]} * μ
[0041]其中，μ為各屬性期望值向量，是一個(gè)四維行向量，μ = (2232)。g為大于O小于I的常數(shù)參數(shù)，由系統(tǒng)版本確定，min和max為R’中η個(gè)元素的各屬性的最小值向量和最大值向量，計(jì)算如下:
[0042]各云盤自身屬性向量為Q(Il) = (pi, si, vl,al)
[0043]Q (12) = (p2, s2, v2, a2)
[0044]...[0045]Q (In) = (pn, sn, vn, an)
[0046]則計(jì)算max向量和min向量為:
[0047]min = (min (pi, p2...pn), min (si, s2...sn), min (vl, v2...vn), min (al, a2...an))
[0048]max = (max (pi, p2...pn), max (si, s2...sn), max (vl, v2...vn), max (aI, a2...an))
[0049]St印4:生成多云存儲(chǔ)規(guī)劃方案:
[0050]Step4.1:計(jì)算各云盤最終權(quán)值，即適合此次存儲(chǔ)的程度:Weight (Ii)=Qw(Ii) *WT，并將各云盤的編號(hào)按照最終權(quán)值從大到小重新排序{II，12，...，In}，滿足:
[0051]Weight (Il) ^ Weight (12) ^...^ Weight (In)
[0052]Step4.2:根據(jù)用戶指定的文件可靠性指標(biāo)Fp依次查找，目的是找到滿足系統(tǒng)整體可靠性P > Fp的最小的m個(gè)元素，即云存儲(chǔ)方案采取滿足P > Fp的m個(gè)云存儲(chǔ)服務(wù)進(jìn)行備份。
[0053]1.建立一個(gè)隊(duì)列，將{II，12，...，In}各元素作為集合依次加入隊(duì)列。之后循環(huán)執(zhí)行2，3步驟，直到隊(duì)列為空或者跳出。
[0054]2.從隊(duì)列取出一個(gè)集合Rm(R的子集)，此時(shí)m為Rm元素個(gè)數(shù)，％表示Rm中各元素(云盤)的可靠性參數(shù)。計(jì)算如果以Rm作為多云存儲(chǔ)規(guī)劃方案的系統(tǒng)整體可靠性指標(biāo):
[0055]P = 1-1Ism (1-屮)
[0056]3.如果第2步求得P≥fp，則跳出循環(huán)。否則依次取R-Rm中的每一個(gè)元素作為單元素子集，同Rm取并集，并將結(jié)果依次加入隊(duì)列，在這里需要注意的是，從R-Rm中取出的元素序號(hào)必須大于Rm中的元素序號(hào)，否則隊(duì)列中集合會(huì)出現(xiàn)大面積重復(fù)。
[0057]4.如果最終Rm = R且P〈fp，即隊(duì)列最終為空，則提示用戶給定可靠性指標(biāo)無(wú)法達(dá)到，需要增加認(rèn)證云盤數(shù)目。
[0058]Step4.3:選擇Step4.2獲得的Rm作為此次多云存儲(chǔ)云盤集，即Rm作為此次多云存儲(chǔ)方案結(jié)果，并調(diào)用上傳接口進(jìn)行備份。
[0059]Step5:智能終端在本地更新各云盤屬性向量Q,步驟如下:
[0060]Step5.1:上傳成功與否，若失敗一次則將該云盤實(shí)際使用期間的可靠性參數(shù)a’加1，并進(jìn)行重新上傳。若上傳失敗次數(shù)超出某一閾值則R去除該云盤重新進(jìn)行多云存儲(chǔ)規(guī)劃。若超出規(guī)定的時(shí)間段沒(méi)發(fā)生意外，a’減I。計(jì)算云盤可靠性new_a =(pop-a’ /1000)*sla，其中a’初始值為O且取值范圍大于等于0，pop為云盤服務(wù)商的名譽(yù)系數(shù)，取值范圍0.98到1，由系統(tǒng)版本確定，sla為云盤服務(wù)水平協(xié)議SLA中說(shuō)明的高可用性指標(biāo)。
[0061]Step5.2:記錄存儲(chǔ)云盤的剩余空間大小new_storage。
[0062]Step5.3:設(shè)原本記錄的傳輸速度為Vp,此次上傳速度為Vn,則計(jì)算期望值new_v=[(n-l)*Vp+Vn]/n,其中η為已上傳次數(shù)。
[0063]Step5.4:對(duì)每一云盤更新 Q 向量為:Q = (p, s, v, a) = (1/cost, new_storage, new_v, new_a)。
[0064]其中，cost為用戶拓展存儲(chǔ)空間后的 單位空間單位時(shí)間的價(jià)格，以Yuan/(GB*month)為單位,并取倒數(shù)作為云盤向量元素。
[0065]多云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸單元根據(jù)方案規(guī)劃器給出的結(jié)果，即t個(gè)云存儲(chǔ)服務(wù)，將待存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)上傳到云存儲(chǔ)服務(wù){(diào)cloud_storage_l, cloud_storage_2,…cloud_storage_t},做為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與備份。
[0066]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果為:
[0067]首先，根據(jù)不同用戶的使用習(xí)慣和待存儲(chǔ)文件屬性選擇云存儲(chǔ)服務(wù)，可以有效幫助用戶做出合理的選擇。其次，對(duì)不同重要級(jí)別的文件進(jìn)行不同的備份，采取多云備份的方式，有效避免了 “廠商鎖定”問(wèn)題并且一定程度上提高了云存儲(chǔ)服務(wù)的可靠性。最后，采取對(duì)云存儲(chǔ)服務(wù)的融合思路，虛擬地?cái)U(kuò)充了云存儲(chǔ)的容量，提高云存儲(chǔ)過(guò)程的速度，降低云存儲(chǔ)服務(wù)的成本，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化云存儲(chǔ)服務(wù)質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0068]圖1是本發(fā)明的基于多云存儲(chǔ)平臺(tái)的移動(dòng)智能設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0069]圖2是實(shí)施例中流程示意圖。
[0070]圖3是實(shí)施例中移動(dòng)智能設(shè)備端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0071]下面通過(guò)具體實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0072]本發(fā)明采取對(duì)不同云存儲(chǔ)服務(wù)的智能化融合思路，并以此思路為基礎(chǔ)針對(duì)基于多云的移動(dòng)終端存儲(chǔ)管理的合理性、可靠性和透明性提供完善的支持和方式。
[0073]該智能化融合思路旨在從用戶自身需求角度思考，將不同云存儲(chǔ)服務(wù)各自的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)結(jié)合在一起，虛擬出一個(gè)可靠性和實(shí)用性程度高的云存儲(chǔ)服務(wù)。
[0074]基于多云的存儲(chǔ)方式的合理性主要包括用戶的體驗(yàn)和花費(fèi)。其中用戶體驗(yàn)的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)為存取速度，容量以及操作是否方便簡(jiǎn)潔，具體使用動(dòng)態(tài)的對(duì)云存儲(chǔ)服務(wù)指標(biāo)的記錄和更新方法，采取一種新型合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存文件所在云存儲(chǔ)服務(wù)器的位置和路徑；用戶花費(fèi)采用對(duì)不同云存儲(chǔ)服務(wù)的容量拓展費(fèi)用的權(quán)衡策略，為用戶提供相對(duì)合理的選擇。
[0075]基于多云的存儲(chǔ)方式的可靠性主要以各云存儲(chǔ)服務(wù)的可用性指標(biāo)為基準(zhǔn)，以服務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)和實(shí)際存取可靠性(存取文件數(shù)據(jù)中斷率等)為重要因素，以云存儲(chǔ)服務(wù)商的聲望(財(cái)力，物力等)為輔助因素，主要采取用戶自主選擇可靠性指標(biāo)的方式，根據(jù)不同云存儲(chǔ)服務(wù)的可靠性狀態(tài)，擬合出一個(gè)適用于用戶文件當(dāng)前可靠性的多云存儲(chǔ)方式。[0076]基于多云的存儲(chǔ)方式的透明性主要包括云存儲(chǔ)服務(wù)選擇的透明性，文件存取過(guò)程的透明性，文件實(shí)際存取位置的透明性。本方法與系統(tǒng)采取后臺(tái)智能選擇云存儲(chǔ)服務(wù)方式，使用虛擬化的方法，將文件實(shí)際存取過(guò)程和位置虛擬化，并建立用戶可見路徑和實(shí)際存取路徑的映射結(jié)構(gòu)。
[0077]圖1是本發(fā)明的多云智能移動(dòng)終端存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，本系統(tǒng)采用模塊化方式構(gòu)建，不同模塊之間通過(guò)接口進(jìn)行交互并傳遞消息，各模塊之間具有相對(duì)的獨(dú)立性并做到模塊間的松耦合。如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)包括移動(dòng)設(shè)備端和云存儲(chǔ)服務(wù)端，其中移動(dòng)設(shè)備端包括用戶界面，本地?cái)?shù)據(jù)管理模塊以及多云存儲(chǔ)管理模塊；云存儲(chǔ)服務(wù)端包括第三方云存儲(chǔ)服務(wù)提供的開放平臺(tái)和公開API。下面分別對(duì)不同的模塊進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0078]1.移動(dòng)設(shè)備端
[0079]移動(dòng)設(shè)備端是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它實(shí)現(xiàn)了與云存儲(chǔ)服務(wù)端的消息交互，對(duì)本地文件的管理以及對(duì)存儲(chǔ)方案的生成。同時(shí)它通過(guò)模塊化的設(shè)計(jì)方式，對(duì)整個(gè)用戶操作流程進(jìn)行分割處理，形成模塊之間的交互路徑，也即接口的確定。
[0080]移動(dòng)設(shè)備端包含了基于多云的移動(dòng)終端存儲(chǔ)管理的合理性，可靠性和透明性的具體支持和體現(xiàn)，主要包括用戶界面，本地?cái)?shù)據(jù)管理模塊以及多云存儲(chǔ)管理模塊，各個(gè)模塊都通過(guò)與其他相關(guān)模塊和云存儲(chǔ)服務(wù)端進(jìn)行信息交互來(lái)完成整體功能。下面闡述每個(gè)模塊的主要目的和功能。
[0081]1>用戶界面
[0082]用戶界面是用戶唯一直接可視可操作的模塊，提供的主要功能包括對(duì)本地文件的查詢和操作，對(duì)云端文件的查詢和操作以及對(duì)待存儲(chǔ)文件重要程度的選擇操作。由于對(duì)不同云存儲(chǔ)服務(wù)的認(rèn)證需要用戶同云存儲(chǔ)服務(wù)進(jìn)行交互且用戶授權(quán)操作是一個(gè)一次性過(guò)程，因此用戶界面還需加入云盤認(rèn)證操作。用戶界面直接使用本地?cái)?shù)據(jù)管理模塊和多云存儲(chǔ)管理模塊中的多云用戶認(rèn)證單元提供的接口。
[0083]用戶界面的實(shí)現(xiàn)包括APP界面和WEB界面，APP界面適用于對(duì)云存儲(chǔ)服務(wù)使用頻率較高的用戶，WEB界面適用于移動(dòng)端存儲(chǔ)空間不足或者對(duì)云存儲(chǔ)服務(wù)使用較少的用戶。
[0084]2>本地?cái)?shù)據(jù)管理模塊
[0085]本地?cái)?shù)據(jù)管理模塊主要功能是對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行查詢和操作。它向用戶界面提供操作接口，并將用戶待存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)屬性元信息傳遞給多云存儲(chǔ)管理模塊，當(dāng)多云存儲(chǔ)管理模塊計(jì)算出最佳存儲(chǔ)方案時(shí)，本地?cái)?shù)據(jù)管理模塊向多云存儲(chǔ)管理模塊輸送待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)流，并向用戶界面提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)狀態(tài)。
[0086]本地?cái)?shù)據(jù)管理模塊基于android操作系統(tǒng)的底層支持，主要硬件依賴于SD卡和sim卡。它在具備單一地對(duì)本地文件進(jìn)行掃描，查詢，移動(dòng)等功能的基礎(chǔ)上，又實(shí)現(xiàn)了基于文件類型(圖片，文檔等)的歸類整理，從而成為移動(dòng)端智能自動(dòng)進(jìn)行云備份的功能基礎(chǔ)。
[0087]3>多云存儲(chǔ)管理模塊
[0088]多云存儲(chǔ)管理模塊是整個(gè)移動(dòng)設(shè)備端的核心，它包括多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器，多云存儲(chǔ)用戶認(rèn)證單元，多云存儲(chǔ)服務(wù)信息管理器，多云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸單元。此模塊的主要功能是完成本地和云端的用戶數(shù)據(jù)的交互，對(duì)云存儲(chǔ)服務(wù)方數(shù)據(jù)的保存和處理，對(duì)待傳輸本地?cái)?shù)據(jù)的分析與處理。它提供了后臺(tái)控制層的幾乎所有操作方法，是對(duì)此智能管理方法合理性，可靠性，透明性的集中體現(xiàn)。下面分別介紹此模塊中不同處理單元的具體功能如表I所示。
[0089]表1各單兀具體功能表
[0090]
【權(quán)利要求】
1.一種基于多云存儲(chǔ)的智能移動(dòng)終端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份方法，其步驟為: 1)用戶通過(guò)智能移動(dòng)終端選取多個(gè)云盤，并通過(guò)多云存儲(chǔ)用戶認(rèn)證單元對(duì)所選每一云盤進(jìn)行授權(quán)認(rèn)證，得到一授權(quán)云盤集合R ； 2)該智能移動(dòng)終端將設(shè)定待存儲(chǔ)備份文件的屬性信息發(fā)送給多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器； 3)多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器將該屬性信息轉(zhuǎn)換為一存儲(chǔ)向量U=(Fs，F(xiàn)l，F(xiàn)v)，然后根據(jù)該存儲(chǔ)向量U計(jì)算用戶需求云盤屬性權(quán)值向量W ;其中，F(xiàn)s為文件大小屬性，F(xiàn)l為文件重要性級(jí)別屬性，F(xiàn)v為使用云存儲(chǔ)服務(wù)頻率屬性； 4)多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器從集合R中查找剩余空間滿足該待存儲(chǔ)備份的云盤子集R’； 5)對(duì)于集合R’中每一云盤，多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器根據(jù)用戶對(duì)云盤的各屬性期望值向量μ，動(dòng)態(tài)生成該云盤自身屬性權(quán)值向量Qw ; 6)對(duì)于集合R’中每一云盤，多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器根據(jù)云盤自身屬性權(quán)值向量Qw及其用戶需求云盤屬性權(quán)值向量W，計(jì)算該云盤最終權(quán)值； 7)多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器從集合R’中選取云盤最終權(quán)值靠前的m個(gè)云盤作為候選多云存儲(chǔ)系統(tǒng)，并根據(jù)所選云盤的可靠性計(jì)算該候選多云存儲(chǔ)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)P，如果滿足P ^ Fp，則將該待存儲(chǔ)備份文件保存到該候選多云存儲(chǔ)系統(tǒng)；Fp為用戶設(shè)定的可靠性指標(biāo)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于計(jì)算所述云盤自身屬性權(quán)值向量Qw的公式為:QWT = {g+(l-g)*[(QT_minT)/(maxT-minT)]}*y ;其中，Q 為云盤自身屬性值向量:Q =(P, s, V, a) ,P為價(jià)格,s為容量,V為速度，a為可靠性；min為云盤各屬性的最小值向量,max為云盤各屬性的最大值向量，g為一個(gè)大于O小于I的常數(shù)參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述用戶需求云盤屬性權(quán)值向量W為:W=(ffp, ffs, ffv, Wa);其中，云盤價(jià)格屬性需求權(quán)值Wp = Fs+Fv2+F13 ;云盤容量屬性需求權(quán)值Ws = Fs+Fv2+F13 ;云盤速度屬性需求權(quán)值Wv = Fv+Fs2+F13 ;云盤可靠性屬性需求權(quán)值Wa =F1+Fv2+Fs3。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于該待存儲(chǔ)本備份文件大小Fs=al+(l-al)*[2*(fs-avers)/(maxs_mins)],使用云存儲(chǔ)服務(wù)頻率 Fv =a2+ (l-a2) * [2* (fv-averv) / (maxv-minv)];其中，fs表示當(dāng)前文件大小，maxs為該智能移動(dòng)終端已存儲(chǔ)文件大小的最大值，mins為該智能移動(dòng)終端已存儲(chǔ)文件大小的最小值,avers為該智能移動(dòng)終端已存儲(chǔ)文件大小的平均值；fv為設(shè)定時(shí)間段內(nèi)該智能移動(dòng)終端的平均日存取次數(shù)，maxv為設(shè)定時(shí)間段內(nèi)該智能移動(dòng)終端的平均日存取次數(shù)的最大值，minv為為設(shè)定時(shí)間段內(nèi)該智能移動(dòng)終端的平均日存取次數(shù)最小值，averv為設(shè)定時(shí)間段內(nèi)該智能移動(dòng)終端的平均日存取次數(shù)平均值；al、a2為小于I的常系數(shù)。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述云盤最終權(quán)值為Weight(Ii)=Qw(Ii)*WT，其中Ii為第i個(gè)云盤的編號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該智能移動(dòng)終端根據(jù)存儲(chǔ)備份執(zhí)行結(jié)果，更新各云盤的屬性向量 Q 為 Q = (P, S，V, a) = (1/cost, new_storage, new_v, new_a);其中，new_storage為云盤的剩余空間大??；new_v = [ (n_l) *Vp+Vn]/n, η為已上傳次數(shù),Vp為上一次傳輸速度，Vn為此次上傳速度；new_a = (pop_a’/1000) *sla,pop為云盤的名譽(yù)系數(shù)，a’為實(shí)際使用期間的可靠性參數(shù)，初始值為0，sla為云盤高可用性指標(biāo)；COst為用戶拓展存儲(chǔ)空間后的單位空間單位時(shí)間的價(jià)格。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)待存儲(chǔ)備份文件為多個(gè)圖片文件時(shí)，該智能移動(dòng)終端設(shè)備建立一個(gè)圖片路徑隊(duì)列，將這些圖片文件路徑依次加入該圖片路徑隊(duì)列，然后從該圖片路徑隊(duì)列中提取圖片路徑進(jìn)而獲得當(dāng)前圖片的屬性；所述多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器根據(jù)所提取的圖片屬性進(jìn)行云盤選取，然后根據(jù)選取的云盤對(duì)圖片進(jìn)行存儲(chǔ)并在云盤的實(shí)際存儲(chǔ)路徑與用戶設(shè)定的虛擬存儲(chǔ)路徑之間建立映射。
8.一種基于多云存儲(chǔ)的智能移動(dòng)終端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份系統(tǒng)，其特征在于包括一智能移動(dòng)終端，與該智能移動(dòng)終端網(wǎng)絡(luò)連接的多個(gè)云盤；所述云盤用于提供云存儲(chǔ)服務(wù)；所述智能移動(dòng)終端包括用戶界面、數(shù)據(jù)管理模塊、多云存儲(chǔ)管理模塊、多云存儲(chǔ)用戶認(rèn)證單元和多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器；其中: 所述用戶界面，用于對(duì)云端文件的查詢和認(rèn)證操作以及對(duì)待存儲(chǔ)備份文件重要程度和期望可靠性的選擇操作； 所述數(shù)據(jù)管理模塊，用于取出和存儲(chǔ)待存儲(chǔ)備份的屬性信息； 所述多云存儲(chǔ)管理模塊，用于存儲(chǔ)各云盤的自身屬性值向量Q，各云盤的認(rèn)證狀態(tài)以及交互所得的各種令牌及密鑰，如認(rèn)證初始階段所得的令牌request_token和密鑰request_token_secret ;認(rèn)證過(guò)程完畢所得的令牌 access_token 和密鑰 access_token_secret。 所述多云存儲(chǔ)用戶認(rèn)證單元，用于完成智能移動(dòng)終端與各所選云盤的交互認(rèn)證； 所述多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器，用于將所述屬性信息轉(zhuǎn)換為一存儲(chǔ)向量U = (Fs, Fl, Fv),并根據(jù)該存儲(chǔ)向量U計(jì)算用戶需求云盤屬性權(quán)值向量W，然后根據(jù)各云盤自身屬性動(dòng)態(tài)生成該云盤自身屬性權(quán)值向量Qw;然后根據(jù)云盤自身屬性權(quán)值向量％及其用戶需求云盤屬性權(quán)值向量W，計(jì)算該云盤最 終權(quán)值；然后從集合R’中選取云盤最終權(quán)值靠前的m個(gè)云盤作為候選多云存儲(chǔ)系統(tǒng)，并根據(jù)所選云盤可靠性計(jì)算該候選多云存儲(chǔ)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)P，如果滿足P ^ Fp,則將該待存儲(chǔ)備份文件保存到該候選多云存儲(chǔ)系統(tǒng)；其中，F(xiàn)p為用戶設(shè)定的可靠性指標(biāo)，F(xiàn)s為文件大小，F(xiàn)l為文件重要性級(jí)別，F(xiàn)v為使用云存儲(chǔ)服務(wù)頻率。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于計(jì)算所述云盤自身屬性權(quán)值向量Qw的公式為:QWT = {g+(l-g)*[(QT_minT)/(maxT-minT)]}*y ;其中，Q 為云盤自身屬性值向量:Q =(P, s, V, a) ,P為價(jià)格,s為容量,V為速度，a為可靠性；min為云盤各屬性的最小值向量,max為云盤各屬性的最大值向量，μ為設(shè)置的云盤屬性期望值向量，g為大于O小于I的常數(shù)參數(shù)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的系統(tǒng)，其特征在于所述用戶需求云盤屬性權(quán)值向量W為:W= (ffp, ffs, ffv, Wa);其中，云盤價(jià)格屬性需求權(quán)值Wp = Fs+Fv2+F13 ;云盤容量屬性需求權(quán)值Ws = Fs+Fv2+F13 ;云盤速度屬性需求權(quán)值Wv = Fv+Fs2+F13 ;云盤可靠性屬性需求權(quán)值Wa=F1+Fv2+Fs3。
11.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于該智能移動(dòng)終端根據(jù)存儲(chǔ)備份執(zhí)行結(jié)果，更新各云盤的屬性向量 Q 為 Q = (P, S，V, a) = (1/cost, new_storage, new_v, new_a);其中，new_storage為云盤的剩余空間大小；new_v = [ (n_l) *Vp+Vn]/n, η為已上傳次數(shù),Vp為上一次傳輸速度，Vn為此次上傳速度；new_a = (pop_a’ /1000) *sla，a’為實(shí)際使用期間的可靠性參數(shù)，初始值為0，ρορ為云盤的名譽(yù)系數(shù)，sla為云盤高可用性指標(biāo)；COst為用戶拓展存儲(chǔ)空間后的單位空間單位時(shí)間的價(jià)格。
12.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)待存儲(chǔ)備份文件為多個(gè)圖片文件時(shí)，該智能移動(dòng)終端設(shè)備建立一個(gè)圖片路徑隊(duì)列，將這些圖片文件路徑依次加入該圖片路徑隊(duì)列，然后從該圖片路徑隊(duì)列中提取圖片路徑進(jìn)而獲得當(dāng)前圖片的屬性；所述多云存儲(chǔ)方案規(guī)劃器根據(jù)所提取的圖片屬性進(jìn)行云盤選取，然后根據(jù)選取的云盤對(duì)圖片進(jìn)行存儲(chǔ)并在云盤的實(shí)際存儲(chǔ)路徑與用戶設(shè)定的虛擬 存儲(chǔ)路徑之間建立映射。
【文檔編號(hào)】G06F11/14GK104008028SQ201410219412
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】李影, 賈統(tǒng), 張齊勛, 吳中海 申請(qǐng)人:北京大學(xué)