[发明专利]一种基于Openstack云平台实现海量数据可伸缩性存储的系统及其构建方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于Openstack云平台实现海量数据可伸缩性存储的系统及其构建方法与应用，属于云环境下存储优化的技术领域。

背景技术

云存储是在云计算(cloud computing)概念上延伸和衍生发展出来的一个新的概念，也是云计算应用在存储领域的产物。云存储通过集群应用、网格技术或分布式系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协调工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能，从而保证了数据的安全性，并节约存储空间。云存储系统的结果模型由4层组成：

(1)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，可以是NAS和ISCSI等IP存储设备，也可以是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在不同地域，彼此通过广域网、互联网连接在一起。

(2)基础管理层：这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。

(3)应用接口层：这是云存储中最灵活多变的部分。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。比如视频监控应用平台、网络硬盘应用平台、远程数据备份应用平台等。

(4)访问层：任何一个授权用户都可以通过标准的公用应用接口来登录云存储系统，享受云存储服务。云存储运营单位不同，云存储提供的访问类型和访问手段也不同。

Openstack是一种开源的基础设施及服务的云计算平台。2010年7月以Apache2.0许可授权开源，源代码来自于NASA的Nebula云平台和Rackspace的分布式云存储(Swift)项目。从最早的Essex版本，Openstack社区已经推出了14个版本，其对应的组件也不断完善。目前，Openstack的最新的版本Newton由Nova、Glance、Cinder、Keystone、Horizon、Netron等六个核心模块组成。一方面，这些模块分别独立地提供各自不同的基础服务功能。

另一个方面，各个组件之间又互相联系，共同合作，旨在为所有类型的云提供简单可实现、大规模可扩展的云主机管理方案。

CouchDB(Cluster Of Unreliable Commodity Hardware)，是一个开源的面向文档的数据库管理系统，可以通过RESETful JavaScript Object Notation(JSON)API访问。具有高度可伸缩性，提供了高可用性和高可靠性，即使运行在容易出现故障的硬件上也是如此。CouchDB是基于JSON和REST的面向文档的分布式数据库，其最大的意义在于它是一个面向web应用的新一代存储系统。具有如下特点：

(1)CouchDB是分布式的数据库，它可以把存储系统分布到n台物理节点上，并且很好的协调和同步节点之间的数据读写一致性。对于基于web的大规模应用文档应用，分布式可以让它不必像传统的关系数据库那样分库拆表，在应用代码层进行大量的改动。

(2)CouchDB是面向文档的数据库，存储半结构化的数据，比较类似lucene的index结构，特别适合存储文档，因此很适合CMS、电话本、地址等应用，在这些应用场合，文档数据库比关系数据库要更加方便。

(3)CouchDB支持REST API，可以让用户通过javaScript来操作CouchDB数据库，也可以使用javaScript编写查询语句，这样开发的系统操作会很简单和方便。

CouchDB文档数据以JSON格式的文档存储在数据库中，每个文档通过唯一ID和版本号标识。因此，CouchDB可以在同一数据库中存储任意格式的数据文档，满足不同格式的数据存储需求。