一种基于策略的云存储系统故障管理方法

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1、一种基于策略的云存储系统故障管理方法1弓I言(Introduction)云存储系统(CloudStorageSystem)由于访问方便、成本低、规模大、访问量大、存储数据量大等特点，逐步成为业界的研究热点，而如何在云存储系统实施故障的自动监控和自动恢复一直是云存储系统的重要研究方向。基于策略的管理机制是一种常用的方法和手段。目前策略管理最早用于计算机网络管理系统中，今年来逐步面向云计算、传感器网络、智能设备、内容分发等领域。文献［1］提出了一种策略驱动的赛博网络空间基础设施动态配置配置方法和研发

2、环境，旨在提高网络的可信度。文献［2］提出了一种应用于云存储领域NoSQL系统的策略驱动配置管理系统，提高了HBase数据库系统的性能和吞吐量。文献［3,4］研究了一种应用于多PaaS环境中的策略驱动中间件系统，提供了细化的应用执行方式和应用数据存储，并且支持自定义和自我服务机制。文献［5］提岀了一种能够在云计算环境中进行自动化服务水平级别SLA管理的策略管理框架和工具集，该方法在亚马孙EC2系统屮进行了验证。文献［6］提岀了一种应用于内容分发网络的策略管理机制，该机制在属性图模型的基础上釆用策

3、略流实现。文献［7］提出了一种基于策略的智能应用内容提供方法，采用语义WEB、多代理技术以及内容提供中间件实现，提高了内容分发的精确度。文献［8］基于策略管理机制面向移动网络中的视频服务提出了一种内容感知的应用级别公平调度器，能够自动根据上下文信息进行学习并动态调整调度策略。文献［9］研究一种基于策略的中间件解决方案，提供了一种能够集成各类应用和设备的普适计算环境。文献［10］基于策略管理机制研究了RFID系统中防范SQL注入攻击的方法，提高了RFID系统的安全性能。文献［11］基于策略驱动技术

4、，针对移动终端设备提出了一种隐式验证框架PRISM,该框架能够在数据量很小的情况下自动发现有用的行为模式，减少了显示验证的数量。本文考虑将基于策略的管理机制应用于云存储系统的故障管理领域中，主要针对策略管理框架不满足云存储系统故障管理的要求、暂时没有面向云存储系统故障描述和管理相关形式化描述语言、缺乏从高层策略到底层策略映射机制等问题展开研究，并给岀相应的对策和实现思路，使得基于策略的管理机制能够切实应用于云存储系统的故障管理自动化业务中。2基于策略的云存储系统故障处理框架(Policybase

5、dfaultsupervisionframeworkforcloudstoragesystem)首先根据云存储系统故障管理的特点，给出基于策略的云存储系统故障管理框架(PolicybasedfaultSupervisionFrameworkforCloudstoragesystem,PSF-C)如图1所示。PSF-C主要包括故障管理工具、故障管理决策器、故障管理执行器以及策略库。(1)故障管理工具故障管理工具是策略管理系统面向用户的使用接口，可提供给用户进行策略的增删改查功能，输入可以是各类定义

6、好的故障管理策略，输出是策略库进行结构化策略存储。(2)故障管理决策器故障管理决策器是故障管理执行器的请求处理方，处理主要包括策略检索、策略决策，为故障管理执行器提供能够直接执行的相关函数和命令，处理结构将反馈给故障管理工具。(3)故障管理执行器故障管理执行器负责实施云存储系统的故障管理，下达到故障管理执行器的都是可以直接被执行的操作命令，执行结果将反馈给故障管理决策器。(4)策略库策略库是存储云存储系统故障管理策略的实体，以结构化二维表的形式表示，采用数据库存储。PSF-C的优势和特点主要在于

7、：(1)PSF-C屮策略库使用SQL的方式访问，比传统使用专用协议的方式相比性能较高，并且具有很强的适应性和可扩展性，也容易被用户接受。(2)故障管理决策器和故障管理执行器之间采用云存储系统专用通信协议进行通信，相比传统策略管理系统中所使用的COPS协议更加贴合云存储系统故障管理的特性。(1)故障管理执行器完全针对云存储系统中的各类故障处理方法进行实现，包括故障监控、故障分析、故障处理等。3面向云存储系统故障管理的策略定义(Policydefinitionforfaultsupervisiono

8、fcloudstoragesystem)云存储系统故障管理策略定义方式如下：一条故障管理策略(FaultSupervisionPolicy)由七个要素构成，分别为：(1)标识(PCode)：策略的唯一标识。(2)优先级(PPriority)：决定策略执行过程中的优先级。(3)被管对象(PObject)：类似网络管理屮的被管对象，但云存储管理系统中的被管对象与网络管理不同，一般包括各类存储设备、元数据服务器、代理服务器，以及数据文件等。(4)有效性标识(PStatus)：标识策略是否能够被应用，无