一种混合云文件访问系统的制作方法

本发明涉及云计算技术领域，特别是涉及一种混合云文件访问系统。

背景技术：

传统的私有云要求企业在本地机房搭建文件存储中心和计算平台，往往无法保障文件的异地访问，尤其是海外访问的传输质量，其计算平台的维护、更新等也是较难解决的问题。新兴的公有云将企业文件的存储与计算放在了云端，可以满足大部分中小型企业的需求，而对于大企业要将文件本地存储的需求无能为力。

基于此，发展起来的混合云其本地存储、云端计算的特点可以兼顾公有云的优点和私有云的需求，然而对于有异地文件访问需求，尤其是海外访问需求的大企业而言，文件远距离传输所带来的网络不稳定、低带宽、高延时等难题并未得到较好解决。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种混合云文件访问系统，以提高文件传输速率和文件传输质量，减小传输延时，保证文件访问的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种混合云文件访问系统，包括站点映射装置、站点路由装置、若干个文件存储装置和若干个加速站点，文件存储装置和加速站点之间、各加速站点之间均通过链路专线连接，各文件存储装置和各加速站点分别部署于设定地区，所述站点映射装置和所述站点路由装置均部署在公有云环境中；其中：

所述站点映射装置，用于接收终端用户对目标文件的访问请求，根据所述访问请求，确定所述目标文件所在的目标文件存储装置，并进一步确定所述目标文件存储装置对应的访问域名地址，根据所述目标文件存储装置对应的访问域名地址，通过所述站点路由装置确定目标路由，基于所述目标路由将所述访问请求传输给所述目标文件存储装置；

任意一个文件存储装置，用于进行物理文件的持久化存储、上传和下载；

任意一个加速站点，用于将针对所述目标文件的访问请求代理到上游站点。

在本发明的一种具体实施方式中，所述站点映射装置包括地区解析模块、站点映射表和访问域名列表；所述站点映射装置具体用于：

通过所述地区解析模块对所述终端用户的来源ip进行解析，确定所述终端用户所在地区；

根据所述目标文件存储装置和所述终端用户所在地区，在所述站点映射表中查询对应的加速站点；

根据所述目标文件存储装置和所述加速站点，在所述访问域名列表中查询所述目标文件存储装置对应的访问域名地址。

在本发明的一种具体实施方式中，所述站点映射装置还用于：

在所述地区解析模块对所述终端用户的来源ip解析失败，或者在所述站点映射表中未查询到对应的加速站点时，根据所述目标文件存储装置和默认站点，在所述访问域名列表中查询所述目标文件存储装置对应的访问域名地址。

在本发明的一种具体实施方式中，每个加速站点包括自身域名列表和上游域名列表。

在本发明的一种具体实施方式中，所述站点路由装置与每个加速站点和每个文件存储装置保持tcp长连接，对各加速站点和各文件存储装置进行心跳检测。

在本发明的一种具体实施方式中，所述站点路由装置如果在设定时长内未接收到任意加速站点或任意文件存储装置的心跳包，则触发报警机制。

在本发明的一种具体实施方式中，所述站点路由装置在接收到路由规则新增指令时，从最上游站点开始往下游增加路由规则，并通过所述站点映射装置更新所述站点映射表和所述访问域名列表。

在本发明的一种具体实施方式中，所述站点路由装置在接收到已有规则调整指令时，依次从最上游站点开始往下游增加新的路由，通过所述站点映射装置调整所述站点映射表和所述访问域名列表，删除相应的旧规则。

在本发明的一种具体实施方式中，所述站点路由装置在接收到已有规则删除指令时，通过所述站点映射装置更新所述站点映射表和所述访问域名列表，依次从最下游站点开始往上游站点删除相应的路由规则。

在本发明的一种具体实施方式中，所述链路专线为ddn、sdh或帧继器。

应用本发明实施例所提供的技术方案，文件存储装置和加速站点之间、各加速站点之间均通过链路专线连接，站点映射装置在接收到终端用户对目标文件的访问请求时，根据该访问请求，确定目标文件所在的目标文件存储装置，并进一步确定目标文件存储装置对应的访问域名地址，根据该访问域名地址，通过站点路由装置确定目标路由，基于目标路由将访问请求传输给目标文件存储装置。通过站点映射，可以将异地文件的访问映射到最优的加速站点上，确定的目标路由为最优路径，加速站点基于目标路由可以将访问请求逐级代理到上游站点，直至访问到文件存储装置，且目标路由中的加速站点和文件存储装置之间通过链路专线连接，提高了文件传输速率和文件传输质量，减小了传输延时，保证了文件访问的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种混合云文件访问系统的结构示意图。

图2为本发明实施例中一种混合云文件访问系统的拓扑结构示意图；

图3为与图2对应的站点映射和路由规则的一种示意图；

图4为本发明实施例中加速站点域名列表的一种示意图；

图5为图2对应的站点路由装置与各站点连接示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示，为本发明实施例所提供的一种混合云文件访问系统的结构示意图。该混合云访问系统包括站点映射装置m00、站点路由装置r00、若干个文件存储装置和若干个加速站点，文件存储装置和加速站点之间、各加速站点之间通过链路专线连接，各文件存储装置和各加速站点分别部署于设定地区，站点映射装置m00和站点路由装置r00均部署在公有云环境中；其中：

站点映射装置m00，用于接收终端用户对目标文件的访问请求，根据访问请求，确定目标文件所在的目标文件存储装置，并进一步确定目标文件存储装置对应的访问域名地址，根据目标文件存储装置对应的访问域名地址，通过站点路由装置r00确定目标路由，基于目标路由将访问请求传输给目标文件存储装置；

任意一个文件存储装置，用于进行物理文件的持久化存储、上传和下载；

任意一个加速站点，用于将针对目标文件的访问请求代理到上游站点。

在本发明实施例中，站点映射装置m00和站点路由装置r00均可部署于公有云环境中。公有云环境不局限于paas或saas，公有云环境中可以没有部署文件存储装置，其它如计算平台、逻辑文件存储装置等可以根据实际需求进行部署实现，本发明实施例对此不做限制。

混合云文件访问系统包括的若干个文件存储装置，可以分别部署于设定地区，如地区a、地区b、公有云环境等。任意一个文件存储装置可以进行物理文件的持久化存储、上传和下载，是为终端用户提供文件访问的物理设备。不同的文件存储装置可以区分为私有文件存储装置和公有文件存储装置，同一文件存储装置中的物理文件也可以区分为私有文件和公有文件。

混合云文件访问系统包括的若干个加速站点，可以分别部署于设定地区，如地区a、地区c等。任意一个加速站点可以将针对目标文件的访问请求代理到上游站点。上游站点可以是加速站点，还可以是文件存储装置。加速站点本身不提供文件访问能力，而是通过代理给上游站点间接提供文件访问能力，这对于终端用户而言是透明的。

需要说明的是，设定地区的地区划分粒度可以根据实际网络环境而定，不局限于国家或城市。

在本发明实施例中，文件存储装置和加速站点之间、各加速站点之间均通过链路专线连接，该链路专线为在不同地区站点之间铺设的专供文件存、取的网络线路，不同文件存储装置的文件传输可以共享同一条链路专线。链路专线为ddn、sdh或帧继器等，当然，其实现形式并不限于上述几种。通过链路专线可以提高文件传输速率。

在混合云模式下，不同企业可以共享同一加速链路专线，以便充分利用专线带宽，同时也为企业节省了硬件成本。

在实际应用中，终端用户可以根据需要向混合云文件访问系统包含的站点映射装置m00发送针对目标文件的访问请求，访问请求可以为上传、下载请求。站点映射装置m00在接收到终端用户对目标文件的访问请求时，可以根据该访问请求，确定目标文件所在的目标文件存储装置。在本发明实施例中，将目标文件所在的文件存储装置定义为目标文件存储装置。

进一步的，站点映射装置m00可以确定目标文件存储装置对应的访问域名地址，根据目标文件存储装置对应的访问域名地址，通过站点路由装置r00确定目标路由，并基于该目标路由将访问请求传输给目标文件存储装置。

站点路由装置r00为加速站点到文件存储装置的路由的分布式配置维护、管理中心，维护以加速站点为路由起点，文件存储装置为路由终点的路由规则。

在本发明的一种具体实施方式中，站点映射装置m00包括地区解析模块、站点映射表和访问域名列表；站点映射装置m00具体用于：

通过地区解析模块对终端用户的来源ip进行解析，确定终端用户所在地区；

根据目标文件存储装置和终端用户所在地区，在站点映射表中查询对应的加速站点；

根据目标文件存储装置和加速站点，在访问域名列表中查询目标文件存储装置对应的访问域名地址。

在本发明实施例中，站点映射装置m00可以通过地区解析模块对终端用户的来源ip进行解析，确定终端用户所在地区，如其所在的国家、城市等。站点映射表可以记录从某一地区访问某一文件存储装置时需要经过的站点，该站点可能是加速站点，还可能是文件存储装置。根据目标文件存储装置和终端用户所在地区，站点映射装置m00可以在站点映射表中查询对应的加速站点。访问域名列表记录从某一站点访问某一文件存储装置时需要请求的访问域名地址。站点映射装置m00根据目标文件存储装置和加速站点，可以在访问域名列表中查询目标文件存储装置对应的访问域名地址。

站点映射装置m00还可以在地区解析模块对终端用户的来源ip解析失败，或者在站点映射表中未查询到对应的加速站点时，根据目标文件存储装置和默认站点，在访问域名列表中查询目标文件存储装置对应的访问域名地址。默认站点对应的实际地区因文件存储装置而异。在站点映射装置m00中，每个文件存储装置都有默认站点的访问域名地址。

文件存储装置支持终端用户直接访问。当终端用户和目标文件存储装置处于同一地区时，站点映射装置m00可以将终端用户的访问请求直接映射到目标文件存储装置，以节省流量。

应用本发明实施例所提供的技术方案，文件存储装置和加速站点之间、各加速站点之间均通过链路专线连接，站点映射装置在接收到终端用户对目标文件的访问请求时，根据该访问请求，确定目标文件所在的目标文件存储装置，并进一步确定目标文件存储装置对应的访问域名地址，根据该访问域名地址，通过站点路由装置确定目标路由，基于目标路由将访问请求传输给目标文件存储装置。通过站点映射，可以将异地文件的访问映射到最优的加速站点上，确定的目标路由为最优路径，加速站点基于目标路由可以将访问请求逐级代理到上游站点，直至访问到文件存储装置，且目标路由中的加速站点和文件存储装置之间通过链路专线连接，提高了文件传输速率和文件传输质量，减小了传输延时，保证了文件访问的稳定性。

在本发明实施例中，每个加速站点包括自身域名列表和上游域名列表。自身域名列表中包含自身支持访问的域名，上游域名列表中包含代理到上游站点(上游加速站点或者文件存储装置)的域名。

加速站点可以仅作为站点路由中的中间加速站点，由下游加速站点访问而不直接暴露给终端用户。

在本发明的一种具体实施方式中，站点路由装置r00与每个加速站点和每个文件存储装置保持tcp长连接，对各加速站点和各文件存储装置进行心跳检测。

各加速站点和各文件存储装置可以按照设定周期向站点路由装置r00发送心跳包，由站点路由装置r00对各加速站点和各文件存储装置进行心跳检测，以及时获悉各加速站点和各文件存储装置的工作状态。如果在设定时长内未接收到任意加速站点或任意文件存储装置的心跳包，则触发报警机制。

针对任意一个加速站点或者任意一个文件存储装置而言，如果其在一定时间窗口，即设定时长内未向站点路由装置r00发送心跳包，则其可能已经处于非正常工作状态，在这种情况下，站点路由装置r00可以触发报警机制，以提示相关工作人员及时排查问题。

在本发明的一种具体实施方式中，站点路由装置r00在接收到路由规则新增指令时，从最上游站点开始往下游增加路由规则，并通过站点映射装置m00更新站点映射表和访问域名列表。

站点路由装置r00在接收到已有规则调整指令时，依次从最上游站点开始往下游增加新的路由，通过站点映射装置m00调整站点映射表和访问域名列表，删除相应的旧规则。

站点路由装置r00在接收到已有规则删除指令时，通过站点映射装置m00更新站点映射表和访问域名列表，依次从最下游站点开始往上游站点删除相应的路由规则。

为便于理解，以图2所示混合云文件访问系统的拓扑网络架构为例，对本发明实施例进行详细说明。

图2所示的混合云文件访问系统中包括以下组件：

部署在公有云环境中的文件存储装置f00、部署在地区a的文件存储装置fa1、部署在地区e的文件存储装置fe1、部署在地区d的文件存储装置fd1-fdn；

部署在地区a的加速站点aa、部署在地区b的加速站点ab、部署在地区d的加速站点ad；

部署在公有云环境中的站点映射装置m00，当站点映射装置m00接收到终端用户对目标文件的访问请求时，获取目标文件所在的目标文件存储装置对应的访问域名地址；

部署在公有云环境中的站点路由装置r00，为加速站点路由的集中配置中心，维护从加速站点到文件存储装置的路由规则，路由规则可以存储于路由规则表r01中；

加速站点ab分别到加速站点aa和加速站点ad的用于加速文件传输的链路专线lba和lbd，加速站点aa到文件存储装置fe1的用于加速文件传输的链路专线lae1。

图2所示的公有云环境可以通过paas或者saas形式实现，但不局限于以上两种形式。在公有云环境中可以不部署文件存储装置f00，但必须部署有站点映射装置m00和站点路由装置r00。当然，根据实际需求还可以在公有云环境中部署计算平台、逻辑文件存储装置等。

各地区终端用户可以与公有云环境中的站点映射装置m00通信获取文件的访问域名地址。地区e没有部署加速站点，可以通过链路专线lba挂在加速站点aa的上游。链路专线lba、lbd、lae1的实现形式包括但不限于ddn、sdh和帧继器等。

如图3所示，站点映射装置m00可以包括地区解析模块m01、站点映射表m02和访问域名列表m03。站点路由装置r00可以包括路由规则表r01。根据地区解析模块m01、站点映射表m02和访问域名列表m03可以确定文件的访问域名地址。

其中，地区c内的终端用户tc需要访问文件存储装置fdn、fa1、fe1中的文件，地区d内的终端用户td需要访问文件存储装置fdn中的文件，地区a内的终端用户ta需要访问文件存储装置fe1中的文件。

考虑终端用户tc访问文件存储装置fdn的场景，首先终端用户tc访问站点映射装置m00获取访问域名地址。

站点映射装置m00可以按照以下步骤确定文件存储装置fdn对应的访问域名地址：

步骤1：确定需要访问的文件存储装置为文件存储装置fdn；

步骤2：通过地区解析模块m01确定终端用户tc所在地区为地区c；

步骤3：根据步骤1和步骤2的结果通过站点映射表m02查询获取到加速站点为加速站点ab；

步骤4：用步骤1确定的文件存储装置fdn和步骤3获取到的加速站点ab，通过访问域名列表m03查询获取到文件的访问域名地址为ab.ad.fdn。

终端用户td访问文件存储装置fdn时，站点映射装置m00按照上述步骤确定对应的访问域名地址时，在步骤3中未找到相应的加速站点，采用默认站点default，对应的访问域名地址为fdn，这是终端用户直连访问文件存储装置的情况。

其它终端访问相应的文件存储装置也是类似的。最终，终端用户tc访问文件存储装置fdn时获得的访问域名地址为ab.ad.fdn，终端用户td访问文件存储装置fdn时获得的访问域名地址为fdn，终端用户tc访问文件存储装置fa1时获得的访问域名地址为ab.aa.fa1，终端用户tc访问文件存储装置fe1时获得的访问域名地址为ab.aa.fe1，终端用户ta访问文件存储装置fe1时获得的访问域名地址为aa.fe1。

假设ab->ad->fdn这条线路某一个环节出现故障，这时删除站点映射表m02中终端tc到fdn的映射记录就会使得终端用户tc直连文件存储装置fdn进行文件访问。

为表述方便，图3中的访问域名地址的示例以访问站点链上的站点名命名，但本发明实施例并不局限于这种命名方式。

如果查询访问域名列表m03得到的是文件存储装置的域名，则直连访问即可；如果查询到的是加速站点的域名，则可以通过路由规则表r01确定从加速站点到文件存储装置的路由。

每个加速站点包括自身域名列表和上游域名列表，如图4所示，加速站点ab包括的自身域名列表为(ab.ad.fdn、ab.aa.fa1、ab.aa.fe1)，上游域名列表为(ad.fdn、aa.fa1、aa.fe1)，加速站点aa的自身域名列表为(aa.fa1、aa.fe1)，上游域名列表为(fa1、fe1)。

自身域名列表和上游域名列表由路由规则表r01集中维护，需要变更时由路由规则表r01同步给站点。

以终端用户tc访问文件存储装置fa1为例：

站点映射装置m00查询得到访问域名地址为ab.aa.fa1，将请求代理加速站点ab；

ab查询自身域名列表(ab.ad.fdn、ab.aa.fa1、ab.aa.fe1)，找到对应域名为ab.aa.fa1，然后再找到其对应的上游域名aa.fa1，将请求代理到加速站点aa；

加速站点aa查询自身域名列表(aa.fa1、aa.fe1)，找到对应域名的上游域名为fa1，将文件访问请求代理到文件存储装置fa1；

文件存储装置fa1处理终端用户的访问请求，完成文件访问。

终端用户对文件的访问请求是一个链式请求，加速站点ab和aa根据自身域名列表和上游域名列表完成自身节点的路由，最终由文件存储装置fa1完成文件访问。

如图5所示，站点路由装置r00与各个加速站点和各个文件存储装置保持tcp长连接，每隔一定周期，各站点(加速站点和文件存储装置)向站点路由装置r00发送心跳包，这些站点称为同步站点集合。若站点路由装置r00在设定的时间窗口内没有收到某个站点发送的心跳包，则会触发其报警机制。

站点路由装置r00需要集中维护路由规则表r01。

a：当接收到路由规则新增指令时，如新增ab.aa.fa1->aa.fa1->fa1，可以从最上游站点开始往下游增加路由规则，并通过站点映射装置更新站点映射表和访问域名列表。具体的，可以通过以下步骤实现：

a.1先同步文件存储装置fa1的配置，让其支持域名fa1；

a.2再同步加速站点aa的配置，让其支持域名aa.fa1的访问并设定对应的上游域名为fa1；

a.3再同步加速站点ab的配置，让其支持域名ab.aa.fa1的访问并设定对应的上游域名为aa.fa1；

a.4最后再通知站点映射装置m00，更新访问域名列表m03和站点映射表m02；

a.5站点映射装置m00收到站点路由装置r00的通知后先在访问域名列表m03中新增一条站点为ab，文件存储装置为fa1，访问域名为ab.aa.fa1的记录；然后修改站点映射表m02，将指定地区对fa1的访问映射到ab。

b:当接收到已有规则删除指令时，如删除上述新增的ab.aa.fa1->aa.fa1->fa1规则，改为直连访问，可以通过站点映射装置更新站点映射表和访问域名列表，依次从最下游站点开始往上游站点删除相应的路由规则。具体的，可以通过以下步骤实现：

b.1先通知站点映射装置m00依次删除a.5中新增的站点映射记录和域名访问记录；

b.2同步加速站点ab的配置，删除a.3中新增的自身访问域名ab.aa.fa1和上游域名aa.fa1；

b.3同步加速aa的配置，删除a.2中新增的自身访问域名aa.fa1和上游域名fa1；

b.4若文件存储装置fa1不再需要提供文件访问服务则同步fa1的配置，删除其自身访问域名fa1。

c：当接收到已有规则调整指令时，如需要将a中新增的ab.aa.fa1->aa.fa1->fa1调整为ab.fa1->fa1，可以依次从最上游站点开始往下游增加新的路由，通过站点映射装置调整站点映射表和访问域名列表，删除相应的旧规则。具体的，可以通过以下步骤实现:

c.1采用a中的方式新增一条路由规则ab.fa1->fa1；

c.2采用b中的方式删除路由规则ab.aa.fa1->aa.fa1->fa1。

上述对路由规则的新增、删除、调整都是以指定站点已在站点路由装置r00的同步站点集合内为前提的，否则需要先将指定站点加入到同步站点集合内。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。