Windows Azure 模拟环境下云计算数据同步功能的实现

摘要： 通过下载安装Windows Azure SDK软件包，部署模拟Windows Azure的云计算环境的模拟器，利用Visual Studio 2010开发工具，设计出基于.net Framework框架的，具有云计算数据同步功能的系统。该系统的客户端同步工具软件实现同步选择、迁移同步等基本功能。在线管理程序对Web在线管理功能进行验证。最后对系统的同步效果进行测试，达到设计要求。

关键词： Windows Azure；云计算；数据同步；模拟器；开发工具

中图分类号：TP316 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）15-3532-03

云计算的发展是IT界的伟大变革，也是未来IT行业的发展方向，作为云计算的一种关键技术，云计算数据同步功能为千万用户带来前所未有的存储用户体验。云计算数据同步功能就是利用云计算存储并结合现有的同步算法以及同步技术利用网络实现不同存储设备之间、终端与终端之间、终端与服务器之间的跨平台的无缝备份操作[1]。目前，对SaaS及其他非本地化模式的关注已经转移到云计算。云计算已经成为互联网应用软件开发无可避免的一部分。

1 基本设计思路

1.1 技术路线

Windows Azure是微软的基于云计算的操作系统，其主要目标是为开发者提供一个平台，帮助开发可运行在云服务器、数据中心、Web和PC上的应用程序。Azure服务平台包括了以下主要组件：Windows Azure；Microsoft SQL数据库服务；Microsoft .Net服务；用于分享、储存和同步文件的Live服务；针对商业的Microsoft SharePoint和Microsoft Dynamics CRM服务[2]。

Windows Azure服务平台使开发者能够在原有工具和技术（如微软的.NET Framework，Visual Studio等）的基础上，进一步提高应用程序开发的灵活性和有效性[3]。Windows Azure SDK是开发云计算应用程序的开发工具包。使用它提供的编程接口就可以开发运行在Windows Azure上的应用程序了。

微软已Windows Azure SDK 1.6，其中包括适用于Visual Studio 2010的Windows Azure Tools。Windows Azure Tools for Microsoft Visual Studio对Visual Studio 2010进行了扩展，支持在Windows Azure上创建、配置、生成、调试、运行、打包和部署可缩放的Web应用程序和服务。不仅如此，Windows Azure SDK中内置了一套模拟Windows Azure云运行环境的模拟器，即Windows Azure Emulator。它主要包括Storage Emulator和Compute Emulator，他们各自模拟Windows Azure的运算环境以及存储服务。Windows Azure模拟环境下提供的存储服务和真实的云环境提供的服务是一样的，都包含了Table、Blob、Queue存储服务[4]。

1.2 系统设计思路

通过下载安装Windows Azure SDK软件包，部署模拟Windows Azure的云计算环境的模拟器，利用Visual Studio 2010开发工具，设计出基于.net Framework的，具有云计算数据同步功能的系统，该系统包含两个部分，一是客户端同步工具软件，使用Windows Form应用程序进行实现，主要是用来对同步功能进行验证，包括同步方式选择、迁移同步等；二是在线管理程序，使用基于的Web应用程序进行实现，主要是对Web在线管理功能进行验证。最后对系统的同步效果进行测试。

2 系统开发环境

1）操作系统：Windows Server 2008 Enterprise Edition R2 32位。

2）云开发环境：Windows Azure SDK，Windows Azure Tools for Visual Studio 2010，Windows Azure Emulator（包括Windows Azure Compute、Windows Azure Storage）

3）应用框架：.NET Framework 4.0。

4）集成环境：Visual Studio 2010 Professional Edition SP2。

5）开发语言： C#、Div+CSS、 JavaScript，。

6）服务器：Web服务器（Microsoft IIS 7.0），数据库服务器（SQL Server 2008 Enterprise Edition）。

3 系统设计与实现

根据基本设计思路，系统的实现主要包括：开发环境（特别是Windows Azure环境）的部署实现、客户端同步工具的实现以及在线管理系统的实现。在线管理系统主要是针对用户通过浏览器来管理文件进行的实现。客户端同步工具则是为用户提供了一个高速、快捷的文件管理平台以便更好地使用云存储服务。

3.1开发环境的部署实现

1）Windows Azure平台服务的安装

主要包括Windows Azure SDK、Windows Azure Tools for Visual Studio 2010、Windows Azure Emulator的下载与安装。安装过程以及安装后的软件运行状态如图1、图2所示。

2）其他组件的安装

安装一些必要的组件，包括 .Net Framework 4.0，Windows Live组件包等，这些工具在Windows Server 2008操作系统上会进行默认安装。

3.2 客户端同步功能的设计与实现

1）客户端同步工具软件的功能

为了验证同步效果，必须有一个客户端的同步工具与在线的管理系统进行协同同步管理。客户端同步工具软件主要包括更换同步账号、设置同步文件夹、迁移同步文件夹、同步方式选择、局域网加速、同步方式的选择等功能。功能结构图如图3所示。

2）客户端同步工具的实现

客户端同步工具采用Windows Form应用程序的外观，界面如图4所示。使用起来同普通的Windows客户端程序一样。客户端同步工具的所有配置保存在syncdisk.xml文件里面。具体的实现结合Windows Azure进行模拟实现。

3.3 在线管理系统的设计与实现

在线管理系统采用开发环境，后台采用C#语言编写，基于Microsoft .NET Framework 4.0框架，页面的设计采用JQuery+Div+CSS。主要包含了新建同步文件夹、新建文件、剪切、复制、粘贴、重命名、删除、上传等功能。在线管理系统的文件操作主要是由两个封装的类来实现完成，分别是syncCloudItems和syncCloudManager。这两个类包括了操作文件的所有方法以及相关属性。其中syncCloudItems主要是用来记录每一个文件的信息，包括单个文件的名称、类型、大小、创建时间、修改时间、是否是文件夹以及目录的路径、包含的文件夹数、包含的文件数。syncCloudManager类主要是用来操作文件（夹），包括粘贴、复制、删除、重命名、新建文件、新建同步文件夹、复制文件夹、读取文件信息、移动文件、刷新列表等等

4 系统测试

4.1 Windows Azure平台环境运行测试

本系统的实现是在Windows Azure云计算模拟环境下进行的，所以在运行时要对云模拟环境的部署以及运行情况进行测试。包括对部署好的云计算环境进行相关的存储、读取等相关操作的测试，以及Windows Azure服务器运行状态和Windows Azure云计算模拟器资源监控测试。

4.2 在线管理系统功能测试

在线管理系统功能测试主要是进行新建文件、新建同步文件夹、删除、粘贴、复制、移动文件、上传、重命名等功能的测试。通过测试，程序运行正常，实现了预期的功能。

4.3 客户端同步工具功能测试

客户端同步工具主要是进行同步、迁移同步文件夹、局域网加速、同步方式选择等功能的测试。通过测试，程序运行正常，实现了预期的功能。测试结果如图5、图6所示。

4.4 同步结合测试

结合客户端同步以及在线文件管理系统进行整体功能的测试，包括：

1）在同步客户端删除一个文件，刷新在线文件管理系统，在线文件管理的相应文件也会自动同步删除。

2）在同步客户端编辑一个文件然后保存，刷新在线文件管理系统，在线文件管理系统中相应的文件也会自动同步更新。

测试结果符合预期设计，整个系统完成设计。

5 结论

本系统借助于Windows Azure平台以及其提供的相关云服务，实现了云计算数据同步功能。虽然由于微软Windows Azure服务的相关限制性，使相关云计算环境部署研究受到了一定程度的影响，但相信随着云计算技术的不断发展和深化，开发者会从Windows Azure平台中获得越来越多的云计算开发服务。

参考文献：

[1] 唐箭.云计算研究综述[J].内蒙古民族大学学报，2010（2）：21-22.

[2] 方国伟.详解微软Windows Azure云计算平台[M].北京：电子工业出版社，2011：168-190.

[3] 赵广才，张雪萍.云计算技术分析及其展望[J].电子设计工程，2011（22）：10-13，16.

[4] 李金凤，姜利群.基于微软云计算平台的海量数据挖掘系统[J].电脑知识与技术，2011（34）：8766-8768.

[5] 宿宏毅，苏贵斌.基于Windows Azure Platform微软云计算平台的设计与实现[J].科技传播，2013（2）：179-180.

[6] 张峰.云计算应用服务模式探讨[J].信息技术与信息化，2012（2）：81-83.