[发明专利]云边协同环境下的数据分存方法、系统、介质及终端

说明书

本发明提供一种云边协同环境下的数据分存方法、系统、介质及终端；所述方法包括以下步骤：建立与用户操作数据对象相关的数学模型；对数学模型中存在的多个可行的分存方案，指定基本可用性评价策略，以确定分存策略的基本可用性；对数学模型中存在的多个可行的分存方案，定义强弱可用性和强弱时延性，以衡量不同用户需求下分存策略的情况；将云边服务商和数据对象信息作为输入，利用改进的NSGA‑II算法进行多目标优化并进行分存策略的制定；本发明具有增加可用性和降低隐私泄露风险的优势；优化可用性，响应延迟和成本；为不同区域的用户访问数据提供合理的存储策略，大量的实验证明了该方法的有效性。

技术领域

本发明涉及多云存储和边缘计算技术领域，涉及一种多云和边缘相结合的数据优化分存方法，特别是涉及一种云边协同环境下的数据分存方法、系统、介质及终端。

背景技术

许多企业和组织将其数据放入云中，因为它具有使用方便，价格低廉和数据可靠性的优点，随着云存储的使用越来越广泛，用户越来越重视数据的完整性和安全性，特别是，用户需要了解在单个云环境中导致的可访问性、供应商锁定、隐私问题等。

从应对单一云存储风险的角度出发，关于数据分布式存储的研究很多，在将数据存储在第三方提供的资源上时，用户需要考虑数据安全因素，包括机密性、可用性和完整性；对多云存储(MCS)安全性的研究可分为两个主要部分：为内容安全策略(Content-Security-Policy，CSP)开发安全性机制以赢得用户的信任，及制定减少用户对CSP需求的策略，对于后者，两种主要的冗余分布式存储方法是复制和擦除编码。

对MCS问题的研究旨在为存储数据对象生成一个最佳方案，考虑到诸如成本、可用性，延迟、安全性等不同目标，并受到一些限制，例如预算、可用性要求，相关研究包括Abu-Libdeh等人提出的一种称为RACS的代理机制，该机制将用户数据分发给多个云服务提供商，以减少服务提供商更换的成本，但是，RACS并未提出数学优化模型来设计用于优化特定目标的方法；另外，还有提供了一种称为SCMCS的安全、经济高效的MCS方案，以及具有高可用性和最低成本的数据分存，其他方案包括一种启发式存储方法和存储模式转换策略，称为CHARM，以提高数据的可用性和开销，以及考虑了数据冗余，成本和延迟的因素，并使用启发式方法找到最佳的存储解决方案CLRDS。

近年来，研究人员已经多次对边缘侧或云边缘环境中的副本放置进行了一些研究，但是没有通用的方法，与云计算类似，在云计算中，存储被集中并实现为由商品服务器和磁盘驱动器组组成的复杂的多层系统，在边缘云计算中，一些边缘节点负责满足存储需求并平衡不同边缘节点的存储需求；相关研究包括一种边缘侧协作存储框架(ECS)，以提高偏好数据的缓存命中率，其他还有综合考虑了数据块的普及程度，存储这些数据块的边缘服务器的数据存储容量和替换率以及替换成本，设计了一种数据块放置方法，另外，还有一种动态拷贝分配策略，以满足用户体验，同时减少了存储开销；现有的边缘存储工作很少将多云存储和边缘存储结合在一起，这可能会导致上述单个云的问题，此外，他们使用云平台作为资源的补充，没有充分利用多云存储，也无法充分利用多云存储的高可用性和价格的潜在优势。

可以注意到，现有研究仅限于多云或边缘云计算环境，该环境缺乏多云和边缘服务提供商的结合来满足用户的数据存储需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种云边协同环境下的数据分存方法、系统、介质及终端，用于解决现有技术无法高效实现目前数据多云存储和单一边缘存储的问题。