随着互联网特别是移动互联网的发展,企业业务和个人需求多样化的同时,企业和个人产生的数据量越来越大。面对海量数据的存储需求和复杂业务的需要,最近这些年混合云存储成为了研究的热点。混合云存储能够同时对公有云存储和私有云存储进行管理,整合了公有云存储和私有云存储的优点,提供大容量的存储资源,能够满足企业复杂多样化的业务需求。但是混合云存储的容量可扩展性因为不同的公有云存储技术或者私有云存储技术受到制约,同时由于混合了公有云和私有云存储,不同的存储接口造成了数据存储访问和相互之间数据迁移困难。在数据安全方面,由于公有云存储和私有云存储对安全的等级要求不一样,给混合云存储的数据安全带来严重的风险。这些都成为制约混合云存储发展的障碍。为了解决上述问题,本文深入研究了 OpenStack开源云计算平台和混合云存储体系结构,提出了基于OpenStack云存储技术的级联存储体系结构。本文的主要研究工作如下:本文首先研究了 OpenStack的基本功能,核心服务模型以及身份认证KeyStone的工作原理。深入讨论了块存储服务Cinder和对象存储服务Swift的整体架构、工作原理和核心数据组织结构。分析和研究了当前混合云存储体系结构,对单云存储体系结构、混合云多云存储体系结构进行了深入的分析,结合它们的优点提出了混合云级联存储体系结构。级联存储体系结构能够统一数据访问接口,屏蔽底层云存储服务的差异,整合不同的物理存储资源,提供透明的数据存储服务。最后基于OpenStack设计和实现了混合云级联存储体系结构。基于OpenStack的身份认证服务KeyStone保护混合云存储中的数据安全,为块存储和对象存储提供安全接口。级联存储体系结构使用全局的服务目录提供统一的存储访问接口。对于数据存储访问来说,通过OpenStack的块存储服务Cinder和对象存储服务Swift暴露的底层API可以对所有不同类型的物理存储资源访问。得益于Cinder和Swift的在负载均衡、数据备份、数据容错性等方面的性能,级联存储系统能够为用户提供优秀的混合云存储服务。