面向点对点的安全可靠存储系统陈明+,杨广文,刘学铮,史树明,王鼎兴(清华大学计算机科学与技术系,北京100084)P2P-OrientedSecureReliableStorageSystemCHENMing+,YANGGuang-Wen,LIUXue-Zheng,SHIShu-Ming,WANGDing-Xing(DepartmentofComputerScienceandTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)+Correspondingauthor:Phn:+86-10-62799645,E-mail:cm01@mails.tsinghua.edu.cn,http://www.tsingha.edu.cnReceived2004-02-10;Accepted2004-12-08ChenM,YangGW,LiuXZ,ShiSM,WangDX.P2P-Orientedsecurereliablestoragesystem.JournalofSoftware,2005,16(10):17901797.DOI:10.1360/jos161790Abstract:ThispaperproposesacooperativesecurereliablestoragesystemdependingonpureP2Pandsupportingself-repair.ParticipantnodesofthissystemformanoverlaybyParameciumprotocol,whichmaintainstheorganizationofsystemandprovidesroutingservice,orothercompatibledistributedhashtable(DHT)protocols.ThePKIauthenticationmechanismisintroducedtoensuresecurityinanopenenvironment.Bindinguserdatawithreplicaidentifierssupportssecureauto-repair.Theintroductionofreplicatypesprovidessecuresharing-write.Preliminaryanalysisandexperimentsdemonstratethatitmaintainsahighreliabilityandread/writeperformanceinrealsettingswhilekeepingthecostofmaintenancebandwidthlow.Keywords:P2P(peer-to-peer);highsalability;securereliablestoragesystem摘要:利用P2P的方法实现了一个共享和合作的安全存储系统,其中参与节点运行Paramecium协议或其他兼容的DHT(distributedhashtable)协议形成自组织覆盖层,维护系统的组织结构和提供路由服务.由于该系统为开放式结构,引入了基于PKI的安全认证机制以确保用户数据的授权访问.用户数据和副本标示的绑定支持了安全的数据自修复;副本类型的引入提供了安全的共享写.初步的分析和实验表明,该P2P系统在现实条件下,在消耗较低的维护带宽的同时维持了较高的可靠性并提供了较好的读写性能.关键词:对等网络;高伸缩性;安全可靠存储系统中图法分类号:TP393文献标识码:A伴随计算机科学和技术的发展,个人计算机的性能依循莫尔定律(每隔18个月翻一番)SupportedbytheNationalHigh-TechResearchandDevelopmentPlanofChinaunderGrantNo.2002AA104580(国家高技术研究发展计划(863));theNationalNaturalScienceFoundationofChinaunderGrantNos.90412006,60273007,60373004,60373005(国家自然科学基金)作者简介:陈明(1978－),男,广西玉林人,博士生,主要研究领域为对等网络,网格,分布式系统;杨广文(1963－),男,博士,副教授,CCF高级会员,主要研究领域为并行/高性能计算,网格;刘学铮(1978－),男,博士生,主要研究领域为对等网络,网格,模式识别;史树明(1976－),男,博士,主要研究领域为对等网络,网格;王鼎兴(1937－),男,博士,教授,博士生导师,主要研究领域为并行/分布处理计算机系统.快速地发展着.存储和网络带宽的发展速度超越了莫尔定律.现代个人计算机的能力已经大大超过了20年前的超级计算机.这两个趋势的发展使得构造基于P2P的存储系统成为可能.研究表明,大多数时候,个人PC的利用率不到10%.目前,维护存储系统正常和持续性地工作成为存储的主要成本.基于P2P的存储系统有助于减少维护的开销.P2P强调的是对等服务,不区分服务器和客户端.每个节点在索取其他节点服务的同时,也与其他节点相配合提供相同的服务.它是一种扁平而不是层次化的结构,每个参与节点的地位都相等.基于以上现状,我们提出了一个基于P2P的共享和合作的安全存储系统:CSS(corporativesecurestorage),尝试利用P2P优点解决现存的存储问题.CSS由连接到Internet的节点构成.每个节点向系统贡献一部分存储空间,相互协作形成一个全局高可靠的完全平面的分布式存储系统.本文第1节描述CSS的系统结构.第2节分析系统的可靠性和维护开销,实验讨论系统的性能.第3节讨论相关的工作.第4节总结全文.1系统架构CSS由参与到这个系统的并且运行CSS协议的联网节点构成.每个参与节点都向系统贡献一部分本地磁盘...
