一种基于网络编码的数据备份方法与流程

技术特征：
1.一种基于网络编码的数据备份方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，确定云存储点之间的可用网络带宽和编码参数；步骤2，根据所述可用网络带宽以及所述编码参数对用户云网络流量以及备份云网络流量进行决策，得到初始云候选合集以及网络编码过程中使用的编码组集合；步骤3，采用网络编码机制，并根据所述编码组集合将用户云数据备份到云际存储系统。2.根据权利要求1所述的基于网络编码的数据备份方法，其特征在于：其中，所述步骤2中的用户云网络流量决策包括如下子步骤：步骤s2
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1，根据所述编码参数，计算用户云需要上传到备份云的最小传输数据量；步骤s2
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2，根据用户云到备份云的所述可用网络带宽，计算在最小传输数据量的情况下用户云完成数据备份过程需要的最小上传时间；步骤s2
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3，在用户云的所述最小上传时间不变的前提下，增加用户云上传到备份云的数据量；步骤s2
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4，对于每个条带，根据需上传备份云的数据量，生成初始云候选集合，所述步骤2中的备份云网络流量决策包括如下子步骤：步骤t2
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1，对每个所述条带，根据备份云之间的可用网络带宽和所述初始云候选集合为每个后继云分配初始云，保证单个后继云使用最小时间生成校验数据；步骤t2
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2，当多个所述后继云有相同的初始云时，检查通过所述后继云之间交换数据是否降低了数据备份操作消耗的时间，当判断为降低时，则将多个所述后继云归并为编码组，允许该编码组内的后继云交换数据，用于减少数据备份时间，否则保持原传输方案不变；步骤t2
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3，扫描所有条带，根据初始云和后继云的归并结果，生成网络编码过程中使用的编码组集合。3.根据权利要求1所述的基于网络编码的数据备份方法，其特征在于：其中，所述步骤3包括用户云数据编码传输过程和备份云网络编码传输过程。4.根据权利要求3所述的基于网络编码的数据备份方法，其特征在于：其中，所述用户云数据编码传输过程具体包括如下子步骤：步骤s3
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1，采用数据加密算法对待存储的用户消息进行加密，得到加密信息；步骤s3
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2，根据用户云和备份云之间的所述可用网络带宽和云际存储系统的编码参数，生成云存储节点之间需要传输的网络流量和编码组集合；步骤s3
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3，根据编码规则和编码组集合，对所述加密消息进行编码，生成分片数据和包数据；步骤s3
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4，根据网络流量和编码组集合，用户云将所述分片数据和所述包数据上传到备份云。5.根据权利要求4所述的基于网络编码的数据备份方法，其特征在于：其中，所述步骤s3
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1中的数据加密算法采用anot加密算法。6.根据权利要求3所述的基于网络编码的数据备份方法，其特征在于：其中，所述备份云网络编码传输过程具体包括如下子步骤：步骤t3
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1，对于给定的条带，备份云根据从用户云接收的编码组集合，明确在网络编码
过程所需执行的网络编码操作；步骤t3
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2，判断所述备份云的云类型，当所述备份云为初始云时，则根据编码组集合的信息，初始云从用户端接收包数据，而后根据网络编码规则，将接收到的包数据转发给本组内的后继云，当所述备份云为后继云时，则所述后继云从同组内的初始云下载包数据，而后根据网络编码规则，计算生成校验数据，并与本组内的其他后继云节点交换校验数据，接着将编码的数据和接收的数据合并，生成本条带内的校验数据，从而完成本条带内所有备份云的网络编码操作；步骤t3
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3，重复步骤t3
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1和t3
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2，完成所有条带内所有备份云的网络编码操作，得到各个条带内的校验数据，并对其进行合并，得到分片数据。

技术总结
本发明提供一种基于网络编码的数据备份方法，包括如下步骤：步骤1，确定云存储点之间的可用的网络带宽和编码参数；步骤2，根据可用的网络带宽以及编码参数对用户云网络流量以及备份云网络流量进行决策，得到初始云候选合集以及网络编码过程中使用的编码组集合；步骤3，采用网络编码机制，并根据编码组集合将用户云数据备份到云际存储系统。本发明设计了高效的网络编码方案，兼容各种数据编码策略，根据云存储节点之间的网络带宽进行调节，从而充分利用云存储节点之间的网络带宽资源，可应用于云际存储系统，以减少网络链路带宽瓶颈对数据备份操作性能的影响，提升在线云服务系统执行大数据量备份操作的效率。大数据量备份操作的效率。大数据量备份操作的效率。


技术研发人员：沈佳杰 卢修文 向望 沈敏虎 任晨 万俨慧 赵泽宇 王新
受保护的技术使用者：复旦大学
技术研发日：2021.06.22
技术公布日：2021/10/28