[发明专利]一种块存储加密设备及其分布式集群系统与应用方法

说明书

本发明公开了一种块存储加密设备及其分布式集群系统与应用方法，块存储加密设备由任务派发模块、本地工作模块、加密模块、硬件加密卡、启动器及目标器子系统构成，基于linux内核dm‑crypt机制并使用硬件加密卡实现块存储数据的透明加解密，可提高加解密速度，且对不同块存储设备分配使用不同秘钥，可提升数据安全性，分布式集群系统基于ETCD实现分布式协同、数据存储及共享，具有扩/减容灵活、服务响应迅速的优势，同时，对加密设备予以划分加密设备域，结合虚拟IP技术，可实现块存储加密服务的高可用，对加密设备域划分分组，结合调度算法，可实现块存储加密服务的负载均衡。

技术领域

本发明涉及计算机信息安全技术领域，尤其涉及一种块存储加密设备及其分布式集群系统。

背景技术

存储领域中，SAN以其高性能、高稳定性及易用的特点得到了广泛应用，但近年来信息泄露事件频发，大众对数据存储的安全性愈发关注，借助软件算法实现的存储数据加密，存在秘钥可能丢失/被窃取、加密效率低等缺点。同时，随着云技术的兴起，海量的数据存储进一步加大了数据泄露的风险，而传统的加密设备存在技术滞后、集群化程度低等劣势，很难与云平台对接兼容。

ETCD是一个高可用、强一致性的分布式键值（kv）数据库，采用 raft一致性算法，可用于关键数据可靠、快速地持久化存储及访问，通过分布式锁、选主等机制可实现可靠的分布式协同，具有高可用、安全、易于部署及响应迅速的特点。虚拟IP（VIP）是一个不与特定计算机或一个计算机的特定网卡绑定的IP地址，在内部网络中可以被动态的映射到不同的计算机或计算机网卡上，一般用来实现连接的冗余，即高可用。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种块存储加密设备及其分布式集群系统，其中块存储加密设备可实现对SAN存储提供的块存储设备数据的透明加解密，具有加密效率高、数据安全性好的特点，存储加密设备分布式集群系统基于ETCD实现分布式协同、数据存储及共享，可实现块存储加密服务的高可用及负载均衡。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种块存储加密设备，包括任务派发模块、本地工作模块、加密模块、硬件加密卡、启动器及目标器子系统，其中：

所述任务派发模块用于提供标准REST API接口响应块存储加密映射和/或解除映射服务请求，发布状态信息收集任务至ETCD分布式kv数据库，收集所属加密设备域内按分组上报的各块存储加密设备状态信息，依据特定的调度算法选取特定的加密设备分组，发布块存储加密映射和/或解除映射任务至ETCD 分布式kv数据库，并返回块存储加密映射和/或解除映射服务请求结果；

所述本地工作模块用于监听ETCD分布式kv数据库的状态信息收集任务数据节点，上报状态信息至ETCD分布式kv数据库，监听ETCD分布式kv数据库的块存储加密映射和/或解除映射任务数据节点，调用启动器、加密模块及目标器子系统完成任务，并上报加密映射和/或解除映射任务结果至ETCD分布式kv数据库；

所述加密模块用于对SAN存储提供的块存储设备覆盖加密层，并调用硬件加密卡驱动实现数据的透明加解密；

所述启动器用于登录或登出SAN存储提供的块存储设备；

所述目标器子系统用于将加密后的块存储设备予以对外映射和/或解除映射。

进一步的，所述块存储加密设备基于linux内核dm-crypt机制对SAN存储提供的块存储设备覆盖加密层以实现块存储数据的透明加解密。

进一步的，所述块存储加密设备使用硬件加密卡实现块存储数据的透明加解密。

进一步的，所述块存储加密设备对不同的块存储设备分配使用不同的秘钥。