支持協(xié)同工作的私有云企業(yè)網(wǎng)盤

季向遠(yuǎn)，楊 濤，馮少敏，李巧紅

(北京神舟航天軟件技術(shù)有限公司，北京 100094)

經(jīng)過多年發(fā)展，企業(yè)積累了大量的數(shù)據(jù)文件，涉及到企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售等各個(gè)運(yùn)營環(huán)節(jié)的方方面面，對于企業(yè)來說這是一筆寶貴的財(cái)富。但由于沒有很好的工具和手段，很多企業(yè)沒能讓這些文件所承載的數(shù)據(jù)和知識發(fā)揮出應(yīng)有的作用，體現(xiàn)其價(jià)值。企業(yè)每天產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)文件，需要具備一定的手段來保障文件存儲的安全，防止由于意外情況導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失;由于業(yè)務(wù)需要，文件所有者會將文件主動(dòng)分享給相關(guān)的人員，或相關(guān)人員通過某種方式快速獲取自己所需的文件;另外，對于由類似于CATIA、Creo等CAD工具生成的文件，沒有專業(yè)工具就無法查看，而這些專業(yè)工具都比較昂貴。對于企業(yè)在數(shù)據(jù)文件等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的管理中遇到的上述問題和挑戰(zhàn)，采用網(wǎng)盤進(jìn)行數(shù)據(jù)管理是一個(gè)比較不錯(cuò)的解決方案。

目前市場上的網(wǎng)盤產(chǎn)品主要有谷歌公司的Google Drive、百度公司的云網(wǎng)盤、金山公司的快盤以及Dropbox的Dropbox Pro和Dropbox for Business等。2012年4月24日谷歌公司正式推出了Google Drive，它是谷歌提供的一項(xiàng)基于云存儲的網(wǎng)盤服務(wù)，可以向用戶提供15GB的免費(fèi)存儲空間，同時(shí)還可以付費(fèi)擴(kuò)容。Google Drive有本地客戶端版本、移動(dòng)端版本和網(wǎng)絡(luò)界面版本，另外，Google還向第三方提供API接口，允許用戶將其他程序上的內(nèi)容存儲到Google Drive。Dropbox成立于2007年，用戶可以在線存儲并共享文件和文件夾。Dropbox提供免費(fèi)和收費(fèi)服務(wù)，Dropbox的收費(fèi)服務(wù)包括Dropbox Pro和Dropbox for Business，有本地客戶端版本、移動(dòng)端版本和網(wǎng)頁客戶端版本。百度云網(wǎng)盤是百度推出的一項(xiàng)云存儲服務(wù)，首次注冊即有機(jī)會獲得15GB的存儲空間，目前有Web版、Windows客戶端版、Android版、iPhone版、iPad版、WinPhone版等版本，用戶可以輕松把自己的文件上傳到網(wǎng)盤，并可以跨終端隨時(shí)隨地查看和分享。金山快盤提供個(gè)人版和商業(yè)版，快盤具備文件同步、文件備份和文件共享功能，只要安裝快盤客戶端，電腦、手機(jī)、平板電腦、網(wǎng)站之間就能夠直接跨平臺互通互聯(lián)，存儲的文件在傳輸過程中全程加密，分塊存儲，并在服務(wù)器上有多重加密備份［1－2］。

通過對市場中現(xiàn)有網(wǎng)盤產(chǎn)品的了解和分析，發(fā)現(xiàn)這些產(chǎn)品都具備文件創(chuàng)建、存儲、分享、檢索和預(yù)覽的功能，并都提供了電腦版、移動(dòng)版和Web版的客戶端，在協(xié)同工作方面也有所涉及，但能力有待提升。分析得出，網(wǎng)盤能夠有效地解決企業(yè)非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)方面存在的存儲、分享、檢索和預(yù)覽等問題，但對企業(yè)來說，基于私有云的網(wǎng)盤會更安全、更適合。同時(shí)，為了滿足企業(yè)級協(xié)同的要求，網(wǎng)盤應(yīng)具備支持團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作的能力。

1 企業(yè)網(wǎng)盤的整體規(guī)劃

為了幫助企業(yè)解決文件等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理等問題，企業(yè)網(wǎng)盤需要提供一套完整的解決方案，該方案需具備對文件等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的協(xié)同創(chuàng)建、存儲、分享、檢索和預(yù)覽的能力。基于上述思路，確定企業(yè)網(wǎng)盤的整體框架如圖1所示，其由底層云存儲技術(shù)、網(wǎng)盤服務(wù)和安全防護(hù)等3部分組成。

圖1 企業(yè)網(wǎng)盤整體架構(gòu)

a.網(wǎng)盤服務(wù)。

網(wǎng)盤服務(wù)是企業(yè)網(wǎng)盤的核心，其由文件夾管理、文件管理、回收站、我的分享、分享中心、協(xié)同工作群和系統(tǒng)管控所組成?！拔募A管理”為用戶進(jìn)行文件分類管理;“文件管理”用于提供對文件進(jìn)行處理的基礎(chǔ)功能;“回收站”用于恢復(fù)用戶誤刪的文件;“我的分享”用于維護(hù)當(dāng)前用戶對外分享的文件;“分享中心”用于進(jìn)行文件分享;“協(xié)同工作群”用于支持工作團(tuán)隊(duì)基于網(wǎng)盤進(jìn)行文件的協(xié)同編制工作;“系統(tǒng)管控”主要用于對用戶進(jìn)行維護(hù)，并為用戶和共享群分配容量。

b.云存儲平臺。

云存儲平臺為網(wǎng)盤服務(wù)提供底層的技術(shù)支持，其由云存儲內(nèi)核、云存儲服務(wù)、擴(kuò)展服務(wù)和系統(tǒng)監(jiān)控所組成?！霸拼鎯?nèi)核”負(fù)責(zé)提供發(fā)布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫、安全管理、負(fù)載均衡和高可用;“云存儲服務(wù)”負(fù)責(zé)提供對文件進(jìn)行上傳、下載、斷點(diǎn)續(xù)傳等核心能力;“擴(kuò)展服務(wù)”在云存儲服務(wù)的基礎(chǔ)上提供在線預(yù)覽和檢索等功能;“系統(tǒng)監(jiān)控”負(fù)責(zé)對云存儲的各項(xiàng)性能進(jìn)行監(jiān)控，并對異常情況進(jìn)行通知和提示［3］。

c.安全防護(hù)。

為了保證數(shù)據(jù)的安全，網(wǎng)盤需要進(jìn)行全面的安全防護(hù)，包括對登錄用戶進(jìn)行身份認(rèn)證、對數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問權(quán)限控制，確保數(shù)據(jù)在傳輸與存儲過程中的安全，防止低密級用戶訪問高密級數(shù)據(jù)，支持對用戶行為的事后審計(jì)以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行異地容災(zāi)備份等。

2 企業(yè)網(wǎng)盤的核心研究內(nèi)容

a.支持海量數(shù)據(jù)處理的云存儲平臺。為了滿足企業(yè)進(jìn)行文件管理的需求，面對大規(guī)模數(shù)據(jù)文件以及大量用戶，在文件格式多樣、文件大小差異懸殊的情況下，如何進(jìn)行高效的文件管理是首先要解決的問題。同時(shí)隨著應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大，要求系統(tǒng)能夠平滑地進(jìn)行擴(kuò)容。整個(gè)系統(tǒng)需要解決兩方面擴(kuò)容問題:第一，支持更多的文件存儲，即總存儲容量的擴(kuò)充;第二，支持更多的并發(fā)訪問，即并發(fā)支持能力擴(kuò)充。兩方面的擴(kuò)容需要多個(gè)層面的集群技術(shù)支撐。最后，文件管理必須保證文件存儲的安全性和可靠性，以及在存在冗余的情況下保證文件訪問的一致性。云存儲服務(wù)的基礎(chǔ)是分布式文件系統(tǒng)HDFS 和 FastDFS［3］。

b.支持多種格式文件的在線預(yù)覽。企業(yè)所保存的產(chǎn)品研發(fā)、財(cái)務(wù)和市場營銷等數(shù)據(jù)文件，可能是由不同的工具所生成的，因此具有不同的文件格式。為了閱讀不同類型的文件，需要購買和安裝各種對應(yīng)的閱讀工具。為了解決此問題，首先網(wǎng)盤需在后臺提供統(tǒng)一的文件格式轉(zhuǎn)換服務(wù)，此服務(wù)支持將.doc、.txt、.excl等各種格式的文件轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的可預(yù)覽文件;其次網(wǎng)盤需提供在線預(yù)覽文件的工具，以支持用戶能夠在線預(yù)覽這些文件。對于網(wǎng)盤不支持的數(shù)據(jù)格式，網(wǎng)盤將預(yù)留擴(kuò)展點(diǎn)，以處理這些特殊的文件格式。

c.支持團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作的群管理。在企業(yè)的實(shí)際工作中，不可避免地會涉及到多人之間協(xié)同工作的情況。比如，在進(jìn)行產(chǎn)品研制過程中，編寫產(chǎn)品設(shè)計(jì)說明書時(shí)，可能會涉及到產(chǎn)品經(jīng)理、設(shè)計(jì)工程師和工藝工程師等多個(gè)人員，這些人員需要協(xié)同工作以完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)說明書的編寫。為了支持基于文件的協(xié)同工作，企業(yè)網(wǎng)盤需具備如下的能力:一個(gè)獨(dú)立的協(xié)同工作群空間，在此空間能夠?qū)θ旱挠脩暨M(jìn)行管理;用戶能在此空間對文件進(jìn)行維護(hù);能夠在線預(yù)覽文件，而不需要安裝額外的軟件;用戶能夠就文件進(jìn)行溝通和交流;支持對文件進(jìn)行版本化管理，做到文件的歷史可追溯。

d.遵循行業(yè)要求的安全防護(hù)。運(yùn)營過程中產(chǎn)生的文件是企業(yè)非常重要的資產(chǎn)，因此需要一套完整的安全防護(hù)體系，以保證這些數(shù)據(jù)的安全性。網(wǎng)盤將從下面幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:對用戶進(jìn)行驗(yàn)證，保證只有合法的用戶才能進(jìn)入系統(tǒng);對用戶的權(quán)限進(jìn)行校驗(yàn)，確保只有擁有對應(yīng)權(quán)限的用戶才能對文件進(jìn)行操作;對文件的密級進(jìn)行控制，防止低密級的用戶訪問高密級的文件;對文件的傳輸過程進(jìn)行加密，防止文件在傳輸過程中被截取;對存儲在文件服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，防止文件被非法獲取;能夠?qū)τ脩粼诰W(wǎng)盤中的行為進(jìn)行記錄，以便進(jìn)行事后的審計(jì);支持對文件進(jìn)行異地備份，防止發(fā)生單點(diǎn)故障時(shí)造成數(shù)據(jù)丟失。

3 企業(yè)網(wǎng)盤的部署結(jié)構(gòu)

企業(yè)網(wǎng)盤的部署結(jié)構(gòu)如圖2所示。企業(yè)網(wǎng)盤從部署的角度分為分布式數(shù)據(jù)庫、分布式文件系統(tǒng)、云存儲服務(wù)器引擎、網(wǎng)盤服務(wù)和客戶端，其中分布式數(shù)據(jù)庫、分布式文件系統(tǒng)和云存儲服務(wù)器引擎3部分構(gòu)造底層的云存儲服務(wù)。分布式數(shù)據(jù)庫采用MongoDB的NoSQL數(shù)據(jù)庫，MongoDB為云存儲服務(wù)提供可擴(kuò)展和高性能的元數(shù)據(jù)存儲支持;分布式文件系統(tǒng)采用FastDFS，F(xiàn)astDFS為云存儲服務(wù)提供可擴(kuò)展和可靠的文件存儲支持?；诜植际轿募到y(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，云存儲服務(wù)引擎為上層應(yīng)用提供海量、安全、高可靠的云存儲服務(wù)，通過調(diào)用云存儲服務(wù)器引擎提供的RESTful接口，上層應(yīng)用能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)文件的上傳、下載等業(yè)務(wù)的處理。云存儲服務(wù)引擎使用Nginx進(jìn)行負(fù)載均衡控制，以負(fù)責(zé)對請求服務(wù)進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)發(fā)，保證云存儲服務(wù)的高可用性和容錯(cuò)能力。云存儲服務(wù)引擎的緩存服務(wù)器用以緩存上層應(yīng)用以往調(diào)用的數(shù)據(jù)，以提高響應(yīng)能力;云存儲引擎服務(wù)器負(fù)責(zé)提供實(shí)際的文件上傳、下載等服務(wù)。

網(wǎng)盤服務(wù)為客戶端提供文件存取等服務(wù)。為了應(yīng)對大規(guī)模的數(shù)據(jù)請求和數(shù)據(jù)處理，網(wǎng)盤服務(wù)也采用Nginx進(jìn)行負(fù)載均衡控制、代理和緩存處理。同時(shí)，為了更好地提升對用戶的請求響應(yīng)，將網(wǎng)盤的服務(wù)器分為動(dòng)態(tài)服務(wù)器和靜態(tài)服務(wù)器，動(dòng)態(tài)服務(wù)器用于負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)頁面生成、操作響應(yīng)等，靜態(tài)服務(wù)器負(fù)責(zé)提供靜態(tài)資源以及普通文件下載。

圖2 企業(yè)網(wǎng)盤的部署結(jié)構(gòu)

4 實(shí)施建議

在實(shí)施企業(yè)網(wǎng)盤之前企業(yè)需要就下面的重要事項(xiàng)進(jìn)行評估:(1)是否需要在網(wǎng)盤中放置保密性要求高的文件;(2)構(gòu)建網(wǎng)盤的費(fèi)用預(yù)算有多少;(3)有多少數(shù)據(jù)文件在網(wǎng)盤中存儲;(4)預(yù)計(jì)有多少用戶使用網(wǎng)盤。如果經(jīng)費(fèi)預(yù)算有限，同時(shí)文件的保密性要求不高，企業(yè)可以考慮租用公有云模式的網(wǎng)盤。如果有充足的預(yù)算，且文件的保密性要求高，則可以考慮搭建企業(yè)自己的私有云模式的網(wǎng)盤應(yīng)用。搭建此模式的網(wǎng)盤應(yīng)用時(shí)，需要根據(jù)用戶數(shù)和文件數(shù)量購買合適的服務(wù)器，并根據(jù)實(shí)際情況確定是否需要進(jìn)行集群。

［1］ 朱近之.智慧的云計(jì)算:物聯(lián)網(wǎng)的平臺［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2011.

［2］ 張繼平.云存儲解析［M］.北京:人民郵電出版社，2013.

［3］ 季向遠(yuǎn)，楊濤，李巧紅，等.構(gòu)建安全的私有云存儲平臺［J］.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程，2014，43(10):51－53.