公网环境的企业级安全网盘存储系统设计与实现
摘 要随着网络带宽的逐步提升，和移动互联网行业的发展。基于云计算的应用发展迅速，用户能够更大限度地利用IT资源。当下很多企业和机构都部分或者全部应用了云计算技术和相关的服务来部署其信息系统。而云存储是云计算中有关数据存储和备份的一个部分，实际上是对IT基础资源在部署管理使用上的理念革新与技术的再创造。云存储作为一种新兴的基于网络的存储技术，给用户的数据存放带来了极大的便利性与灵活性的同时，发展也是非常迅速。近年来，各种各样的云存储服务非常多，比如Google Drive、百度网盘、Dropbox等，许多用户同时注册了多个服务，但是当管理多个云存储空间中的文件时，用户需要登录各种管理网页，或者安装多款对应的客户端软件，使用过程相当不便。拥有多个云存储空间，云端文件分散而不便于管理的问题，在个人和企业用户中普遍存在着。与此同时，大规模存储系统的数据安全问题，也成为制约云存储的首要问题，更是如今网络存储领域的研究热点，实现云端数据集中访问之后，对数据传输过程采取的额外安全性措施也显得更加重要。本论文针对需要同时使用多个云存储产品，并且对数据安全性有一定要求的用户，提出了一种可以工作在混合网络环境下，面向多个服务器工作的安全云存储架构。使得用户利用一款通用型网盘桌面客户端，便能够在不同的云存储平台中安全地进行文件的存取和同步等操作。这样就可以使得用户在同时享受多个平台服务的同时无需切换不同的软件或者网页，对云端文件的管理更加方便快捷。
Key words: Cloud Storage；Data Security；Internet Application；File Management 目 录
摘要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
第一节 课题研究背景 1
一、云存储的起源 1
二、云存储的现状 1
第二节 本课题研究的意义 3
第三节 本文主要研究内容及章节安排 3
第二章 云存储相关理论与技术 5
第一节 开放式云存储平台简介 5
一、网盘开放平台 5
二、授权机制概述 5
第二节 多线程开发技术 10
一、多线程概述 10
二、多线程的优
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
缺点 10
三、多线程同步 11
第三节 数据格式 12
一、JSON数据格式 12
二、XML数据格式 13
三、JSON和XML的比较 13
第四节 本章小结 14
第三章 需求分析及系统总体架构 15
第一节 需求分析 15
一、基本功能需求 15
二、通用型需求 16
第二节 系统的功能结构设计 15
一、系统层次结构 15
二、系统功能结构 16
第三节 系统流程分析 17
第四节 数据库结构设计 17
第五节 本章小结 18
第四章 系统详细设计及实现 19
第一节 UI设计模块 19
第二节 认证相关模块 20
第三节 登陆模块设计 21
第四节 文件上传模块 22
第五节 文件下载模块 24
第六节 数据库操作 25
一、JSON数据处理 25
二、JSON函数说明 26
三、主要函数声明 27
四、数据操作实现 30
第七节 难点及解决方案 31
一、系统的稳定性 32
二、系统的快速性 32
三、系统的安全性 32
第八节 本章小结 33
第五章 系统集成与测试 34
第一节 虚拟服务器测试 34
第二节 公网环境测试 35
第三节 本章小结 39
第六章 总结与展望 40
第一节 总结 40
第二节 展望 40
致谢 41
参考文献 42
附录 44
一、英文文献 44
二、中文翻译 50
第1章 绪论
课题研究背景
云存储的起源
2006年8月份，Google首席执行官Eric Schmidt在搜索引擎大会上首次提出“云计算”(Cloud Computing)的概念。对于云计算，美国国家标准与技术研究院NIST给出了如下定义：云计算提供可用的、便捷的、按需的网络访问，采用按使用量进行付费的模式，使用可配置的计算资源共享池，共享池的资源包括网络、存储、服务器、应用软件和服务等，将资源通过云计算平台快速提供给客户，只要进行少量的管理工作，或与服务供应商进行少量交互。这个定义在目前比较贴切，随着云计算技术的不断发展，我们对它的认识也在不断地加深，因此未来对于云计算的定义也会更加严密。
云存储的现状
根据全球领先的移动互联网第三方数据采集和整合营销机构iiMedia Research(艾媒咨询)在2014年12月29日发布的《2014年中国个人云存储行业及用户行为研究报告》[1]，2014年中国的云存储用户规模已经达到3.8亿人。云存储产品具有跨平台的存储同步、以及文件分享等功能，很大程度满足了用户对于同步和共享文件的使用需求，随着用户使用习惯的逐渐养成，预计2015年我国的云存储用户规模将会达到4.5亿。
报告针对目前业内云存储产品的使用率的调研结果[1]大致如下：
表1.1云存储产品的市场认知度
2012年之前，115网盘、华为网盘和金山快盘几乎垄断了国内的网盘市场。随后，许多互联网公司如百度、腾讯等也加入了云存储市场的竞争，最终百度云、360云盘以及腾讯微云都凭借自身的品牌号召力获取了相当数量的用户。
对云存储产品用户行为的研究数据，如下表1.2所示，使用上传、存储文件功能的用户占80.2%，使用资料分享的用户占到53.7%，使用资源搜索的用户占36.3%，使用文件同步的用户占34.8%，使用手机资料备份功能的用户占30.4%。
表1.2用户最常使用的功能
在此分析认为，存储数据资料是用户对于云存储产品的初始功能需求，也是实现其他功能的基础，因此文件存储及管理相关的功能使用频次最高。报告对用户使用云存储产品的主要途径的研究数据[1]如表1.3所示：
表1.3用户使用云存储产品的主要途径
在云存储产品的使用途径中，PC客户端占了65.1%的使用频次，而移动端和网页在线使用分别占18.2%和16.7%。
另一方面，单个用户使用云存储产品的数量调查如表1.4所示：
表1.4 用户使用云存储产品的数量
36.5%的云存储用户只使用1款云存储产品，54.3%的云存储用户正在使用2至3款云存储产品，还有9.2%的云存储用户同时使用4款及以上云存储产品。
本课题研究的意义
综合上一节的调研结果进行考虑，为解决当下用户同时使用多个主流云存储产品时的便捷性问题，同时兼顾大多数人的使用习惯，本文提出了一种整合并兼容多款云存储产品的一站式客户端。本客户端想要实现的功能除了能完成文件的下载与上传等基本功能外，最重要的是实现对多个平台的支持，拥有多个网盘服务的用户可以在本系统中同时对多个云存储平台上的进行文件上传与下载等操作，避免了用户在多个网盘客户端产品执剑频繁的切换，使得用户在管理文件时更加快捷。
本文主要研究内容及章节安排
本系统在使用VS2010和.NET作为主要发开工具和环境，实现的是通用型网盘桌面客户端，本文主要介绍了云存储类产品的起源和发展过程、网盘开放平台的发展及建立在其上的应用开发流程、本网盘系统的总体方案设计及各个组成模块的工作流程和详细设计与实现。本文各章的内容具体安排如下：
Key words: Cloud Storage；Data Security；Internet Application；File Management 目 录
摘要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
第一节 课题研究背景 1
一、云存储的起源 1
二、云存储的现状 1
第二节 本课题研究的意义 3
第三节 本文主要研究内容及章节安排 3
第二章 云存储相关理论与技术 5
第一节 开放式云存储平台简介 5
一、网盘开放平台 5
二、授权机制概述 5
第二节 多线程开发技术 10
一、多线程概述 10
二、多线程的优
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
缺点 10
三、多线程同步 11
第三节 数据格式 12
一、JSON数据格式 12
二、XML数据格式 13
三、JSON和XML的比较 13
第四节 本章小结 14
第三章 需求分析及系统总体架构 15
第一节 需求分析 15
一、基本功能需求 15
二、通用型需求 16
第二节 系统的功能结构设计 15
一、系统层次结构 15
二、系统功能结构 16
第三节 系统流程分析 17
第四节 数据库结构设计 17
第五节 本章小结 18
第四章 系统详细设计及实现 19
第一节 UI设计模块 19
第二节 认证相关模块 20
第三节 登陆模块设计 21
第四节 文件上传模块 22
第五节 文件下载模块 24
第六节 数据库操作 25
一、JSON数据处理 25
二、JSON函数说明 26
三、主要函数声明 27
四、数据操作实现 30
第七节 难点及解决方案 31
一、系统的稳定性 32
二、系统的快速性 32
三、系统的安全性 32
第八节 本章小结 33
第五章 系统集成与测试 34
第一节 虚拟服务器测试 34
第二节 公网环境测试 35
第三节 本章小结 39
第六章 总结与展望 40
第一节 总结 40
第二节 展望 40
致谢 41
参考文献 42
附录 44
一、英文文献 44
二、中文翻译 50
第1章 绪论
课题研究背景
云存储的起源
2006年8月份，Google首席执行官Eric Schmidt在搜索引擎大会上首次提出“云计算”(Cloud Computing)的概念。对于云计算，美国国家标准与技术研究院NIST给出了如下定义：云计算提供可用的、便捷的、按需的网络访问，采用按使用量进行付费的模式，使用可配置的计算资源共享池，共享池的资源包括网络、存储、服务器、应用软件和服务等，将资源通过云计算平台快速提供给客户，只要进行少量的管理工作，或与服务供应商进行少量交互。这个定义在目前比较贴切，随着云计算技术的不断发展，我们对它的认识也在不断地加深，因此未来对于云计算的定义也会更加严密。
云存储的现状
根据全球领先的移动互联网第三方数据采集和整合营销机构iiMedia Research(艾媒咨询)在2014年12月29日发布的《2014年中国个人云存储行业及用户行为研究报告》[1]，2014年中国的云存储用户规模已经达到3.8亿人。云存储产品具有跨平台的存储同步、以及文件分享等功能，很大程度满足了用户对于同步和共享文件的使用需求，随着用户使用习惯的逐渐养成，预计2015年我国的云存储用户规模将会达到4.5亿。
报告针对目前业内云存储产品的使用率的调研结果[1]大致如下：
表1.1云存储产品的市场认知度
2012年之前，115网盘、华为网盘和金山快盘几乎垄断了国内的网盘市场。随后，许多互联网公司如百度、腾讯等也加入了云存储市场的竞争，最终百度云、360云盘以及腾讯微云都凭借自身的品牌号召力获取了相当数量的用户。
对云存储产品用户行为的研究数据，如下表1.2所示，使用上传、存储文件功能的用户占80.2%，使用资料分享的用户占到53.7%，使用资源搜索的用户占36.3%，使用文件同步的用户占34.8%，使用手机资料备份功能的用户占30.4%。
表1.2用户最常使用的功能
在此分析认为，存储数据资料是用户对于云存储产品的初始功能需求，也是实现其他功能的基础，因此文件存储及管理相关的功能使用频次最高。报告对用户使用云存储产品的主要途径的研究数据[1]如表1.3所示：
表1.3用户使用云存储产品的主要途径
在云存储产品的使用途径中，PC客户端占了65.1%的使用频次，而移动端和网页在线使用分别占18.2%和16.7%。
另一方面，单个用户使用云存储产品的数量调查如表1.4所示：
表1.4 用户使用云存储产品的数量
36.5%的云存储用户只使用1款云存储产品，54.3%的云存储用户正在使用2至3款云存储产品，还有9.2%的云存储用户同时使用4款及以上云存储产品。
本课题研究的意义
综合上一节的调研结果进行考虑，为解决当下用户同时使用多个主流云存储产品时的便捷性问题，同时兼顾大多数人的使用习惯，本文提出了一种整合并兼容多款云存储产品的一站式客户端。本客户端想要实现的功能除了能完成文件的下载与上传等基本功能外，最重要的是实现对多个平台的支持，拥有多个网盘服务的用户可以在本系统中同时对多个云存储平台上的进行文件上传与下载等操作，避免了用户在多个网盘客户端产品执剑频繁的切换，使得用户在管理文件时更加快捷。
本文主要研究内容及章节安排
本系统在使用VS2010和.NET作为主要发开工具和环境，实现的是通用型网盘桌面客户端，本文主要介绍了云存储类产品的起源和发展过程、网盘开放平台的发展及建立在其上的应用开发流程、本网盘系统的总体方案设计及各个组成模块的工作流程和详细设计与实现。本文各章的内容具体安排如下：
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