用于结构的具有隐藏的电子组件的建筑支撑体的制作方法

相关申请的交叉引用

pct国际申请pct/us2014/017730要求2013年2月21日提交的第13/772,853号美国专利申请的权益，所述申请的全部内容是以引用的方式全部并入本文中。

本发明的实施例整体涉及一种隐藏的建筑支撑体，且特定地说涉及一种用于提供被调适成容置或支撑电子组件的隐藏的建筑支撑的设备、系统和方法。

背景技术

众所周知的是，我们生活在数据驱动社会中。过去多年来一直致力于推动将我们社会所有的全球数据、通信、媒体等等转换为数字格式并将所述信息存储在诸如硬盘、cd和dvd的物理介质上。我们社会正在创建的数字数据的量呈指数增长，且对数据存储的相应需求也呈指数增长。书籍、图片、电影、电视、个人文件、商业文件、电话交谈和更多的一切均被转换为数字格式并作为数字数据存储在物理介质上。某些数字数据可能需要被归档持续某个延长时间段以便满足记录保存法律，从而进一步扩大存储需求。最新的数据出现在数字世界中，同时所有现有介质正在被转换。数字数据存储空间已变为一种资源和商品。

数字数据在传统上是本地存储在与产生所述数据的计算机相关的存储资产中(例如，计算机的硬盘上)，或存储到磁性、光学和/或可移动式存储介质(诸如cd、dvd、可移动闪存盘、软盘，等等)上。单个存储资产或少量集群存储资产可消耗相对适中的能量，和/或产生适中的热量，和/或使外界对其产生较少关注或审查。或者，数字数据传统上可存储在附近，诸如局域网(“lan”)上的服务器可访问的存储器。这些存储解决方案要求最终用户或管理员通过(例如)以下项来处理存储介质：更换诸如有故障的硬盘的有缺陷介质、安全地存储诸如闪存盘、cd、dvd等等的可移动式介质(未使用时)、在计算机死机或进入不稳定状态的情况下重启客户端或服务器、进行常规备份来防范数据损坏或意外抹除，等等。

由于维护本地或附近计算机存储所涉及的不方便性和在计算机或存储介质未适当维护的情况下的数据损失的产生概率，近年来已经形成这样一种趋势：将存储迁移到“云端”且然后可从诸如计算机、膝上型计算机、平板计算机和手机远程访问云端。云端中的数据存储需要对位于远程的存储系统进行快速通信访问。通信访问通常是通过互联网使用以太网和tcp/ip进行。取决于数据，可使用其它协议，诸如本领域中已知用于流媒体的实时传输控制协议(“rtcp”)。

基于云端的存储将维护数据存储资产的负担转移到了中央管理器，例如，常规的数据仓库和仓库运营商。基于云端的存储通常需要相对较大数量的存储资产。可实现针对一些操作方面的经济规模，诸如具有可用的专用技术支持以便有助于硬件故障、强制安全或备份策略，等等。

然而，数据仓库中的存储资产的集中可产生诸多问题，除非有所缓和，否则其可超过可容忍级别。例如，存储资产的数量的n倍增加本身可造成功耗和产热的n倍增加，这继而又需要更高容量的气候控制设备且伴随而来的是进一步增加致冷所需的能量消耗。现代的数据仓库已变为消耗大量功率、大批土地且需要更高容量的通信干线来支持数据流量的大型设施。

此外，常规的数据仓库由于其物理大小、存储在其内的数据价值和业务中断的威胁(如果数据仓库被攻击或以其它方式遭遇故障)而将注意力集中在其自身上。常规的智慧警示远离称作“隐藏式安全性(securitythroughobscurity)”的不利准则，其认为可通过尝试隐藏资产且无需压倒性的安全保护来实现资产的足够安全性。因此，数据仓库需要增加物理安全性以便防范罪犯、恐怖分子和类似威胁。

常规的数据仓库的所需基础设施(即，供应电能、供应致冷容量、供应通信网络容量和供应物理安全性)增加了操作数据仓库的成本和生态足迹，且无法吸引环保消费者或寻求降低将数据存储在云端中的成本的消费者。

因此，需要提供一种基于云端的存储系统，其操作的资源密集性小于传统的数据仓库，以便为消费者提供较低成本和/或更环保的存储系统，且最终改进客户的满意度。

技术实现要素：

根据本发明的实施例通过提供分散的分布式文件系统以托管基于云端的存储来避免已知领域的缺陷。可为单个硬盘驱动器或同地协作硬盘驱动器的集群的存储节点可分散并位于通常并非用于数据仓库的建筑内，所述建筑诸如普通住宅、办公大楼、零售点等等。

存储节点可位于建筑的不引人注意但是原本未使用的空间内，所述空间诸如(在普通住宅的情况中)结构空间和/或由所述结构围封的开放式内部空间。开放式内部空间可包括阁楼空间、地下室空间等等。结构空间可包括结构自身内的空间，诸如墙体内的空间、地板之下的空间等等。结构空间通常被隔绝使得物理访问与开放式内部空间相比是受限的。存储节点的分散、冗余、容错和不引人注意的本质减少了对电力、环境控制、通信速度和精密的安全措施的需要。

业主被鼓励通过收费或其它金钱刺激(例如，版权纸票、来自本地商家的优惠券，等等)或非金钱刺激(例如，诸如健身房的商业机构中的优选会员、以其名义的慈善捐款，等等)托管其地产中的存储节点并参与存储网络的持续操作。

根据本发明的实施例可作为“绿色”(即，环保)产品出售给数据农场主和主要源数据客户端(primarysourcedataclient)。与大型数据中心相比，实施例基本上使用较少电力。常规的数据存储中心通常使用硬盘存储，其使用不断被供电的旋转式电动驱动程序。相比之下，实施例可利用固态技术来降低功耗并降低存储所需的产热。由于使用了更有效技术且分散了单个存储资产，所以将不需要大型数据中心。这些中心的消除继而又将消除对大量加热、通风和空气调节(“hvac”)设备和其所产生的大量电力需求的需要。

根据本发明的实施例可提供一种用于分布式文件存储的系统和方法，所述系统包括：多个数据农场，每一数据农场包括：数据存储模块；本地控制模块，所述本地控制模块包括数据保护模块；和所述数据农场与广域网之间的通信接口；到一个或更多个远程数据应用程序的接口；和管理模块，其被配置成记录由数据农场的通信接口接收或发射的数据量。所述方法可包括：提供多个数据农场；从远程数据应用程序接受数据；从所述多个数据农场中选择其中用来存储数据的数据农场；和将所述数据存储在选定数据农场中。

根据本发明的实施例可提供一种用于结构的具有隐藏的电子组件的建筑支撑体，其包括：刚性支撑构件；附连到所述刚性支撑构件的安装附件，所述安装附件被调适成支撑电子组件；和耦合到所述电子组件的收发器，所述收发器被调适成支持外部通信链路。

根据本发明的实施例可提供一种用于支撑隐藏在建筑结构部件内的电子组件的背衬材料，其中所述建筑结构部件包括一个或更多个刚性建筑支撑构件，所述背衬材料包括：衬底；沿所述衬底的至少一个表面的结构附件，所述附件被调适成将所述衬底附接到刚性建筑支撑构件；和一个或更多个电子组件附件，其安置在所述刚性衬底的主表面上。

前文是对本公开的实施例的简单概要以提供对本公开的一些方面的理解。此概要既非本公开和其各个实施例的扩展也非详尽概述。其既不旨在识别本公开的关键或至关重要的因素，也不旨在描绘本公开的范围，而是以简单形式提出本公开的选定概念作为对下文提出的更详细描述的介绍。如将明白，本公开的其它实施例可单独使用或结合上文陈述或下文详细描述的特征中的一个或更多个来进行使用。

附图说明

尤其在结合附图考虑本发明的实施例的以下具体实施方式之后，将明白本发明的上述和其它特征和优点，其中各个图式中的相似参考标号是用于指定相似组件，且其中：

图1是描绘根据本发明的实施例的分布式文件系统的方框图；

图2以高的抽象层面示出根据本发明的实施例的分布式文件系统的服务器；

图3示出根据本发明的实施例的示例性结构存储位置；

图4示出根据本发明的实施例的用于存储设备的外壳；且

图5示出根据本发明的实施例的部署在数据农场处的多个外壳的横截面图。

本文中使用的标题只是用于组织目的且不打算用于限制描述或权利要求书的范围。如整个申请中使用，单词“可”是以允许意义(即，意指具有…的可能性)而非强制意义(即，意指必须)使用。类似地，单词“包括(include、including和includes)”意指包括但不限于。为了促进理解，如果可能，使用相似参考标号以指定图式所共有的类似部件。除非使用的上下文另有指示，否则可使用虚线或点线说明图式的任选部分。

具体实施方式

下文将结合示例性通信系统说明本公开。虽然本公开充分适用于结合(例如)使用服务器和/或数据库的系统使用，但是其不限于结合任何特定类型的通信系统或系统部件的配置使用。本领域技术人员将认识到，所公开技术可在其中希望利用低成本且低耗用的分布式文件系统的任何通信应用中使用。

还将关于软件、模块和相关硬件描述本公开的示例性系统和方法。然而，为了避免不必要地混淆本公开，以下描述省略了可以方框图形式示出、众所周知的或原本已概述的熟悉的结构、组件和装置。

在以下具体实施方式中，陈述许多具体细节以提供对本文中描述的实施例或其它实例的彻底了解。在一些实例中，对熟悉的方法、程序、组件和电路不进行详细描述以免使以下描述变得晦涩难懂。此外，所公开的实例只是为了示例性目的，且可代替或组合所公开实例使用其它实例。还应注意，本文中提出的实例不应被解释为限制本发明的实施例的范围，因为其它同样有效的实例也是可行且可能的。

如本文所用，术语“模块”通常是指步骤、程序或组件的逻辑次序或关联。例如，软件模块可包括计算机程序内的相关程序或子程序的集合。或者，模块可包括基本上自备式的硬件装置。模块还可包括程序的逻辑集合，而不论任何软件或硬件实施方案为何。

如本文中使用的术语“计算机可读介质”是指参与存储指令和/或提供指令给处理器以供执行的任何有形存储和/或传输介质。此介质可呈许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括(例如)nvram或磁盘或光盘。易失性介质包括动态存储器，诸如主存储器。计算机可读介质的常见形式包括(例如)软盘、软磁盘、硬盘、磁带或任何其它磁性介质、磁光介质、cd-rom、任何其它光学介质、打孔卡、纸带、具有孔图案的任何其它物理介质、ram、prom、eprom、闪速-eprom、如存储器卡的固态介质、任何其它存储器芯片或匣、如下文描述的载波或计算可从其中读取的任何其它介质。计算机可读介质还可以包括易失性或非易失性新兴的存储介质，诸如编码在化学或有机化学单元和全息单元中的数据。到电子邮件或其它独立信息归档或归档集合的数字文件附件被视为等效于有形存储介质的分布介质。当计算机可读介质被配置为数据库时，应了解，数据库可为任何类型的数据库，诸如关系型、层级型、面向对象型等等。因此，本公开被视为包括有形存储介质或分布介质和现有技术意识到的等效物以及其中存储本公开的软件实施方案的后继介质。

根据本发明的实施例提供了一种用于数据存储和备份的系统，其将利用工业、商业和住宅建筑内部的现有未充分利用或“浪费”的空间、空隙等等，以便产生数据存储空间的新来源并在大公司、小企业、业主和数据服务器之间创建共生数据存储关系。

数据农场主可收到用于将数据存储在其结构内的收入。数据农场可为存储系统提供专用高速互联网连接，因此允许备份信息的快速访问和下载以及任何时间的文档取回。

根据本发明的实施例将给数据产生器和数据用户(例如，公司数据用户)提供替代物理位置以存储其数字数据和备份。这些新的数字存储区域将给其用户提供在全世界的多个备份的机会。这将进一步保护公司的备份不受自然灾难或攻击、物理和网络两方面的影响。

数据存储装置将安装在“空的”的空间或工业、住宅和商用结构中的“空隙”中。这些隐藏、不显眼或不引人注意的位置可包括但不限于，墙体空间、阁楼空间、加热通风和空气调节(“hvac”)管道、导管等等内部的腔。通常，数据存储装置可包括防护箱体内的固态存储单元，其然后被安装在不显眼的位置中。如果数据存储装置安装在外壁或具有不受温度控制的区域的其它边界内，那么装置防护物或外壳将趋向于减小这些变动。存储装置还可并入到多种构造材料中以利用大量结构进行数据存储。例如，沿钢铁i梁和/或钢铁立柱的侧面、沿金属镶板的表面或可预成型为混凝土板、厚木板、立柱等等的空隙，即，基本上存在空隙的任何空间(自然的或规划的)。现有结构可被改造且新的构造可使用以数据存储装置预制造的建筑材料。数据存储单元可被互连且网格化以使整个结构中的数据流和存储为最优，同时消耗少于传统的存储设施的能量。

被发送且存储到这些数据存储装置的数据将由第三方数据服务公司管理和维护。第三方供应商将协调寻求备份安全的公司与存储单元的“房主”(即，数据农场主)之间的备份。收费可基于系统大小和其中针对恢复目的取回信息的频率。收费还可基于每天传送到“房主”或从“房主”传送的数据量。

数据安全是关于数据的传送和存储的重要考虑因素。数据可由第三方加密，因此如果未经授权实体尝试访问存储在数据农场中的数据，那么未经授权实体将不能破译所述数据。可允许代理访问，其中用户或程序可代表最终用户访问数据农场中的数据、解密或以其它方式处理所取回的数据，然后将所处理数据发送到最终用户。通过将对数据农场的存在和运作的了解只限于需要了解数据农场的人员，来在数据农场处提供改进的安全性。数据农场主将不会了解谁的信息通过其存储装置被路由，最终客户端也将不会精确地了解其信息存在何处或哪些数据农场中。这提供本发明的隐藏式安全(securitythroughobscurity)。

图1以高的抽象层面示出根据本发明的实施例的系统100。系统100包括如示出般通过诸如互联网的广域网(“wan”)101互连的托管一个或更多个用户应用程序102-1、…、102-m的多个计算节点152-1、…、152-m、多个数据农场104-1、…、104-n，和服务器106。单个但非具体用户应用程序在本文中可称作用户应用程序102-m或用户应用程序102。单个但非具体数据农场在本文中可称作数据农场104-m或数据农场104。单个但非具体计算节点在本文中可称作计算节点152-m或计算节点152。计算节点152可包括服务器，所述服务器耦合到存储器和相关内部和/或外部通信接口以便支持用户应用程序102。

服务器106可为软件控制系统，包括处理单元(cpu)、微处理器或执行软件的其它类型的数字数据处理器或专用集成电路(asic)以及这些部件的各个部分或组合。服务器106还可包括存储网络模块110和/或管理模块112。

图2描绘了根据本公开的实施例的分布式文件系统(“dfs”)200，其重点在于以较低抽象层面描绘服务器106的示例性组件。dfs200可包括经由(通常不可信或不安全或公共的)wan101与一个或更多个外部计算节点152通信的服务器106。外部计算节点152并不在管理服务器106的企业的直接控制之下和/或与在服务器106内的通信装置236-1、…、236-k相比对服务器106的信任程度降低。通信装置236-1、…、236-k可包括本地终端或类似接口以提供服务器106的直接本地控制。示例性类型的外部计算节点152包括但不限于膝上型计算机、个人计算机(pc)、个人数字助理(pda)、到其它lan或wan的网关，等等。

服务器106可包括边界装置216，边界装置216包括服务器表220、一个或更多个内部通信装置236-1、…、236-k、可能能够提供一个应用程序248或不同应用程序的集合252的一个或更多个应用程序服务器244、用于提供服务器106的其它功能的多个其它服务器256，和企业数据库260，其全部是由(可信或安全或私有的)局域网(lan)264互连。图2中描绘的一些或所有功能可被共同托管和/或共同驻留在单个服务器上。对图2中的组件的描绘通常旨在是对系统200的组件的逻辑描绘。

lan264可被位于lan264与wan101之间的网关和/或防火墙保护以防被不可信方入侵。在一些实施例中，边界装置216可包括网关和/或防火墙的功能。在一些实施例中，单独的网关或防火墙可提供在边界装置216与wan101之间。

在一些实施例中，网络边界装置216负责最初路由服务器106内的通信以服务于访问dfs所涉及的特定用户。具有企业数据库260的通信服务器244可执行存储网络模块110的功能。

虽然只描绘了两个应用程序服务器244，但是本领域技术人员将明白，可提供一个、两个、三个或更多个应用程序服务器244且每一服务器可被配置成提供一个或更多个应用程序。由特定应用程序服务器244提供的应用程序可取决于服务器244的能力而改变，且如果特定应用程序服务器244包括应用程序的集合252，那么应用程序的集合252中的一个、一些或全部应用程序可包含在特定应用程序序列中。应用程序服务器244可用于执行管理模块112的功能。

再次参考图1，每一数据农场104-n可包括存储设备126和本地控制模块124。存储设备126可包括基本上任何类型的计算机可读介质。本地控制模块124提供wan101与存储设备126之间的通信接口。本地控制模块124还可提供防火墙、网关、路由功能、其相关数据农场104的管理和本地处理控制。本地控制模块124充当用于其相关数据农场104的服务器。

至少一些数据农场104-n可基于诸如以下因素而彼此不同：用于存储设备126的存储技术的类型、其相关延时，和其到wan101的相关通信链路的速度和/或延时。类似地，至少一些计算节点152-m可至少在以下方面彼此不同：计算吞吐量和其到wan101的相关通信链路的速度和/或延时。因此，系统100可能能够适应异质且地理上多样化的网络环境，其不同于已知领域中的一些系统，其中数据农场104-n中的每一个可表示(例如)常规的数据农场中的存储单元的机架。系统100可有利于其中可容忍相对较高的延时和公差的存储应用，诸如有利于偶尔访问所存储的用于归档备份目的的数据的存储应用。

在一些实施例中，与计算节点152相关的存储器的一部分可能可用作不同计算节点152的数据农场104的部分。

多个数据农场104一起提供由用户应用程序102中的一个或更多个使用的分布式文件系统。用户应用程序102将数据写入到dfs和/或从dfs读取数据，且因此是数据用户。dfs任选地在服务器106的控制下操作，且特定地说在存储网络模块110的控制下操作。dfs被设计成可靠地存储极大的数据集合，且将所述数据集合串流传送到用户应用程序102。大型dfs可包括成千上万个数据农场104。通过跨许多服务器分布存储和本地处理控制，dfs可随着需求增长，同时基本上每个大小均保持是经济的。

一种用于提供分布式文件系统的协议是大数据分析(hadoop)，其提供用于使用映射化简(mapreduce)模式对极大的数据集合进行分析和变换的框架。在hadoop下，数据和计算可跨成千上万个数据农场104划分。基于hadoop的dfs可通过仅仅添加另外的数据农场104扩大存储容量和i/o带宽。

服务器106可实施hadoop名称节点(namenode)功能，且数据农场104可实施数据节点(datanode)功能。在hadoop下，namenode对于dfs的操作来说至关重要。namenode将所有文件的目录树保存在文件系统中，并且追踪在何处跨集群而保存文件数据。namenode并不存储这些文件本身的数据。

无论用户应用程序102在何时尝试定位dfs中的文件或当用户应用程序102尝试添加/复制/移动/删除dfs中的文件时，用户应用程序102都与namenode通信。namenode通过返回其中存储数据的相关datanode服务器的列表对成功的请求作出响应。

namenode应是高度可靠的计算部件，因为如果namenode出现故障，那么dfs将会脱机。任选次级名称节点可用于在主要的namenode出现故障的情况下提供保护。namenode应被托管在具有大量ram空间的服务器上。

在hadoop下，dfs将数据存储在多个datanode中。dfs具有很多datanode，且数据可跨一个以上datanode而复制。在启动时，datanode连接到namenode且然后准备好支持dfs操作。

用户应用程序102可在namenode提供数据的位置之后直接传达到datanode。多个datanode可彼此通信，诸如其正在复制数据时。datanode数据通常无需使用raid存储，因为数据被设计成跨多个数据农场104而非跨相同数据农场104上的多个磁盘进行复制。

分布式文件系统可基于本领域中已知的其它协议，诸如bittorrent、pvfs或lustre。例如，lustre称作用于数据集群的存储架构。中心组件是用于集群的lustre文件系统、共享文件系统。lustre文件系统目前可用于linux且提供posix兼容的unix文件系统接口。如果使用诸如bittorrent的对等协议，那么可不需要存储网络模块110。

数据农场104中的每一农场可具有独立于数据农场104中的其它农场处的类似特性的特性，诸如容量、底层存储技术、存储延时、通信延时、本地控制器能力，等等。这些特性在一个数据农场104与另一个之间可发生显著变化。以此方式，dfs可以结合数据农场的异质集合而操作。

数据农场104中的每一个可位于广泛分散位置中，诸如位于全国或全世界的基本上任何地方的结构中的不显眼且不引人注意的位置中，前提是其可通过wan101到达。诸如住宅的结构通常具有物理上大到足以安装计算机可读介质的空间。这些计算机可读介质可在施工或后续改造期间安装用作数据农场104-m。例如，图3示出未附接干式墙体的墙体300的内部视图。墙体通常包括水平顶板、水平底板和多个垂直墙体立柱。墙体通常包括布线作为电气系统的部分且有时候还包括单独布线用于以太网网络。墙体外部的电气系统的接入可由电插座提供。

典型的住宅内的其它不显眼且不引人注意的位置包括楼板梁内或之间、地下室区域、阁楼区域、楼梯下、空心门，等等。在办公大楼内，其它不显眼且不引人注意的位置是可用的，诸如活动地板之下、假天花板之上、模块墙体内，等等。

不显眼且不引人注意的位置在物理上应大到足以容纳存储设备126(或存储设备126的集群)和相关的本地控制器124，其通常在支撑和保护箱体内。例如，低延时存储设备126可包括便携式磁盘驱动器或固态驱动器，其大小通常可用，诸如近似3"×4"×1"。高延时存储设备126可包括usb闪存盘，其大小通常可用，诸如近似2"×0.75"×0.4"。基于平板计算机的本地控制器124可为近似7"×4"×1"。在一些实施例中，本地控制器124可包括通信接口128。根据本发明的实施例的系统部署将能够适应于新的结构材料和建造方法，例如，将数据写入到墙体面板的表面。

其它位置可用作数据农场104，前提是在可能需要时接入电力和通信服务。例如，数据农场104可放置在外部，诸如屋顶上、电话线杆顶部上或并入到可再生能量系统(例如，太阳能板、风力涡轮机，等等)中。这些位置还可依赖于可再生能源(例如，太阳能板、风力涡轮机，等等)，其中电池备份用于电力，且wifi信号(公共的或如由数据农场主提供)用于通信链路。还可使用诸如车库和棚的其它结构中的空间。结构材料(例如，立柱)可被预配置成包括存储模块。这些预配置的结构材料可适用于改造结构以包括根据本发明的实施例，使得对所述结构的使用的其它方面的影响最小。室外位置和其它不受控制的环境可需要针对预期温度波动加固且受保护不受风、雨以及其它因素的影响的本地控制器124和存储设备126。

较高延时存储设备126可包括一个或更多个usb闪存盘。闪存盘通常在从2gb到64gb和更高的范围的容量中是可用的。例如，诸如安卓(android)平板计算机或类似紧凑型计算装置的控制器可包括usb端口。usb端口还可通过使用一个或更多个usb集线器而展开。闪存盘然后可连接到usb端口中的一个或更多个。用于存储设备的闪存盘的使用增加了通常比使用便携式磁盘驱动器消耗更少电力的好处。

在另一实施例中，具有适当的usb端口的单个存储单元可菊链在一起，以便提供具有大于单个存储单元的数据存储容量的复合式存储设备126。

在另一实施例中，数据农场104可包括可扩展数据总线。单个存储单元可通过将另外的存储单元连接到数据总线而被添加到数据农场104。单个数据农场104的可扩展性还可通过使用无线通信方法而实现，所述无线通信方法可固有地扩展。无线方法可包括wifi(ieee802.11)和短程通信，诸如蓝牙(ieee802.15.1)、紫蜂(zigbee)(ieee802.15.4)，等等。

数据农场104处的所有存储设备126和相关本地控制单元124应基本上被隐藏。人们将察觉不到其在数据农场104内。数据农场104可用作远程客户端的主数据存储装置或用作备份数据存储装置。较高延时存储装置可更加有利于备份存储应用。

再次参考图3，存储箱体302可位于墙体300内。存储箱体包括数据农场104的组件。存储箱体302的物理特性可适应于具体安装位置。例如，存储箱体302的大小、形状、容量等等和其对数据农场104的组件提供的安装或支撑可适应于可用空间。存储箱体302可能未被全部围封，例如，顶部方向可保持开放以便于维护且因为通常对于墙体内的安装位置，来自顶部的不想要的物理侵入的风险较低。围封需求(例如，围封的程度(围封方向可相对暴露)、围封强度，等等)可基于诸如安装位置和固定箱体和/或数据农场的方法的因素在不同安装位址之间发生变化。

一旦干式墙体附接到墙体立柱，存储箱体302便将被隐藏而不可见。电力可通过接入到已经存在于墙体内的电气布线而被供应给存储箱体302。或者，电力可凭借小心地将电源线投送通过墙体、地板等等到存储箱体302的位置而供应。具有足够低电力消耗的数据农场104可由无线方法和系统(诸如感应式电力耦合)供电。感应式电力系统包括发射器线圈和接收器线圈。两个线圈形成磁性耦合感应器的系统。发射器线圈中的交流电产生引发接收器线圈中的电压的磁场。此电压可用于给足够低功率的数据农场104供电。发射线圈可位于干式墙体的面向房间的侧面上，且接收线圈位于干式墙体的面向内部的侧面上。数据农场的一部分(例如，控制器或集线器)可被配置成从外部电源接收电力，且其它组件(例如，usb装置)可被配置成通过usb链路(或其它通信链路)从控制器或集线器接收任何必要电力。

类似地，数据农场104应包括到wan101的通信接口128。通信链路可包括一个或更多个实施例，诸如：到宽带接入点(例如，集线器和/或路由器)的以太网接口；到主机供应的宽带接入点(例如，无线路由器)的无线接口(例如，wifi)；到公共wifi热点的wifi接口；到手机通信塔的4g无线手机接口；usb链路；光纤链路；无线(自由空间)光链路；激光，等等。电力可通过通过这样的方式节省：使数据农场104处于仅接收模式或仅侦听模式，直到数据农场104需要作出响应为止(例如，提供数据、响应于诊断(ping)，等等)。

图4示出用于根据本发明的实施例的存储设备126的外壳400。虽然外壳400被示出为具有六个表面(包括两个主表面和四个边沿表面)的平行六面体，但是外壳400的形状不限于此形状。可使用具有其它数量的表面的替代形状，诸如更多表面(例如，网格形状、实心六边形，等等)或更少表面(例如，球形、锥形、金字塔形，等等)。此外，外壳400无需完全围封空间。例如，外壳400可包括一个开放侧。或者，外壳400可只包括一个表面，其被配置成将存储设备安装到安装表面的一侧，且安装表面在其另一侧上附接到刚性底座。

外壳400可包括一个或更多个收发器402，其被配置成围绕外壳400进行至少90度角通信。优选地，多个收发器402用于在包围外壳402的平面中提供360度通信。或者，多个收发器402可用于围绕外壳402提供球形或半球形覆盖。图4示出位于外壳400的三个可见平坦表面中的两个上的收发器402。收发器402可位于外壳400的基本上任何外部点处，包括表面和边沿和/或拐角。或者，收发器402可在内部安装到外壳402，安装在无线信号可穿透的外壳400的表面(例如，用于光学信号的玻璃窗)后面，或被配置成发射通过外壳400的开放侧。

收发器402可用于与外壳400内的存储设备126无线地通信。通信可包括：发送和/或接收将要存储在存储设备126中的数据，或从存储设备126取回数据；控制存储设备126；和/或发射存储设备126的状态。收发器402可使用基本上任何无线通信技术，诸如rf(例如，wifi、zigbee、蓝牙等等)、红外线、光学(例如，led或激光)；超声波，等等。

外壳400内可包括固定设备以将存储设备126牢固地附接到外壳400。固定设备可包括螺钉、螺栓、粘附剂、系带，等等。外壳400还可包括被配置成从存储设备126读取数据/将数据写入到存储设备126的控制器。控制器还可被配置成经由收发器402提供通信接口。控制器还可被配置成经由收发器402定期或响应于查询提供健康状况或状态。

图5示出根据本发明的实施例的安装在墙体内的多个外壳400的横截面图500。视图500示出三个墙体立柱502，但是本领域技术人员将了解如何将视图500扩展到三个以上立柱。一对相邻立柱502之间可采用多个外壳400。单个外壳400可与至少一个相邻外壳400通信地联系。可提供背衬材料504，所述多个外壳400中的至少一些可安装在背衬材料504上。背衬材料504可为网眼、带状织物、实心板、其组合等等，其强度足以维持外壳400相对于彼此的位置，使得可支持经由收发器402与相邻外壳400进行的通信。背衬材料504允许提前(例如，在出厂时)在背衬材料504上安装多个外壳400，然后将填满外壳400的背衬材料附接到立柱502。背衬材料504可足够大以在相对侧上固定到立柱502，立柱502分开如建筑施工领域中已知的标准距离。

立柱502的不同侧之间的通信可由立柱502内的孔隙508促进。孔隙508可允许立柱502的相对侧上的外壳400彼此通信。例如，图5的中心立柱502的相对侧上的外壳510和外壳512可彼此进行通信联系。通信联系可由有线或无线方法进行。

在根据本发明的另一实施例中，可提供背衬材料506，其在至少一侧516上附接到诸如立柱502的固定物体且具有被配置成可膨胀的至少另一侧518。虽然侧518被示出为与侧516相对，但是侧可定位在基本上沿背衬材料506的周长或主表面或其部分的任意处，前提是侧516到固定物体的附接没有被破坏。侧518可包括被配置成与膨胀板(图5中未示出)的匹配空隙互锁的锁定设备514(例如，互锁突部)，从而提供膨胀性。膨胀板可基本上类似于背衬材料506。

所述多个外壳400可与控制器520进行通信联系，所述控制器520继而又通信地连接到wan101。所述多个外壳400可通过使用数据联网领域中已知的协议(诸如泛洪协议)进行通信。

在一些实施例中，外壳400可能能够与报告健康或故障的外壳400的标识符一起，报告相应外壳400内的存储设备126的健康状态或故障状态。在这些实施例中，至少部分由于通过将外壳400附接到背衬材料504或506提供的相对固定空间关系，可产生故障图且使所述故障图可被维修人员所使用。故障图可提供对正在报告故障(或不报告良好健康)的具体外壳400的图形描述。故障图可通过识别出现故障的存储设备126以进行快速更换来促进修复。

常规的数据仓库容置在可信数据和计算环境内，使得防止恶意攻击的强大数据安全措施对于所述环境内的通信是没有必要的。相比之下，根据本发明的实施例包括位于广泛分散的位置中的数据农场，其通常通过不可信wan101(诸如互联网)互连。因此，每一分散的数据农场104应包括数据保护模块，诸如防火墙、杀毒程序等等。数据保护模块可实施在本地控制器124和/或通信接口128中。每一数据农场104包括其相应数据保护模块后面的可信环境，但是如在单独且不同的数据农场104之间，单独的数据农场104呈不可信数据关系。

在根据本发明的一些实施例中，所述多个外壳400可安装在可见表面上，而非墙体内侧。例如，多个外壳400可附接到墙体的可见表面以提供艺术展示。所述多个外壳400可由常规的设备(诸如螺钉、螺栓、夹具、焊接、粘附剂、velcro等等)固定到墙体。

对于采用中心管理节点(例如，基于hadoop或类似者的dfs)的分布式文件系统，存储网络模块110可致力于操作dfs的控制方面，且管理模块112可致力于操作dfs的计费和信用方面。

对于没有采用中心管理节点(例如，基于bittorrent或类似者的dfs)的分布式文件系统，相关数据农场104-n中的单个本地控制器124-n与计算节点152-m中的控制器和存储装置协作可致力于操作dfs的控制方面和针对计费和管理目的通过相关节点152-m或数据农场104-n对数据带宽使用进行监测。可向管理模块112报告如此收集的使用数据，所述管理模块112然后可致力于操作dfs的计费和信用(即，补偿)方面。

对数据农场104的通信服务和/或电力可在某些时间中断。例如，倒下的树可造成电力或互联网连接中断，或业主可执行无意识地影响数据农场硬件的整修工作，或业主可改变宽带通信服务供应商，或可决定让这种服务失效(诸如正在移动的情况下)，或所述服务可断开连接，等等。许多这样的案例可能发生。因此，dfs的系统操作对故障或单个数据农场104与网络的断开连接应具有弹性。确保弹性的技术在本领域中是已知的且包括数据复制、数据分块、raid存储、纠错码，等等。

在一个实施例中，系统弹性可通过复制整个dfs中的数据的多个副本使得每一数据项存储在两个或两个以上数据农场104上而实现。诸如存储网络模块110的系统控制器可监测一个或更多个数据农场的健康状态。监测可有利于确定数据农场的利用率、数据农场是否联机或脱机、错误状况等等。监测数据农场可包括定期地对每一数据农场104进行诊断以确定其是否仍然正常工作。或者，每一数据农场104可被配置成提供定期心跳信号到系统控制器。心跳可包括状态信息。系统控制器可保持跟踪每一数据农场104是否联机或脱机。如果单个数据农场变为脱机，那么系统控制器可通过联系正在存储数据项的副本的正常工作的数据农场104而复制已经存储在脱机数据农场104上的数据项。数据项的副本然后可通过首先将数据项发送到系统控制器110以进行重新分配或通过直接发送数据项到选定数据农场104而存储在一个或更多个另外的数据农场104上。

根据本发明的实施例包括一种操作dfs的方法，其使得业主得到容置数据农场104的补偿，且计算节点152-m的用户以低于传统的高度安全数据农场的总成本获得既安全又具弹性的dfs的好处。

操作dfs的方法可涉及由诸如以下项的实体采取的动作：计算节点152-m的用户(在本文中为“主要源数据客户端”)；与数据农场104-n相关的业主(在本文中为“数据农场主”)；和与管理模块112相关的网络运营商(在本文中为“数据公共设施”或“数据公共设施公司”)。

主要源数据客户端可基于所使用的系统资源量(例如，写入到dfs和/或从dfs读取的数据的兆字节的数量)或基于由客户端使用的存储器空间的量等等进行计费。此定价模型可有利于不希望将太多数据存储在dfs中的客户端。数据公共设施公司的会计可对只用于由客户端起始的服务和数据传送的重写程序进行收费，但是不对由dfs的内部操作引起的传送(诸如随着数据农场联机和脱机而调整数据存储的位置)进行收费。

或者，主要源数据客户端可基于固定费用明细表(例如，月费)或混合式计费模型(例如，高达预定限制的固定费用明细表，则超出所述限制的部分，按每一兆字节费用)收费。计费还可被划分为单独费用以便于发射和存储。客户端将被允许一定量的按月数据传送(写入和重写)连同具体数量的数据存储的租约。不同等级的会员可用于满足基于订购的客户端的需求。等级可基于诸如以下因素而结构化：所使用的存储容量、所使用的数据传送的字节、数据接入的速度(延时或通信速度)、复制备份的次数、复制被发送到的区域等等。客户端起始的重写或已存储的数据将只使用与客户端的具体订购等级相关的数据传送限制的分配量。超出这些限制将造成基于按溢价进行超额收费。

主要源数据客户端还可基于任何数量的因素或任选附加值服务(诸如其数据的复制或冗余、区域化(即，分散)程度、加密强度等等)进行收费。例如，偏爱较高程度的数据安全的主要源数据客户端可选择将其数据复制在更大数量的数据农场104上，伴随而来的是更多费用。

或者，主要源数据客户端可偏爱只针对应急备份目的使用dfs，以换取识别客户端将取回所存储数据的不频繁但至关重要的实例的适当计费。由于此接入的不频繁本质，可容忍对此服务的数据取回的更大延时。

主要源数据客户端可继续使用不与dfs相关而不收费的其它存储装置，例如，本地存储装置、远程存储装置(例如，基于lan的存储装置、不与本发明的dfs相关的基于云端的存储装置，等等)、本地备份等等。

在根据本发明的一些实施例中，数据公共设施公司可提供服务器106中的一个或更多个暂时数据存储单元以存储传入的客户端数据用于存储和备份。数据公共设施然后可将数据复制、加密和发射到多个数据农场104。

随时间推移，另外的单个数据农场104-n可被添加到dfs，或一些数据农场104-n由于数据农场104-n和/或其到wan101的通信链路的上述中断而变得不起作用。在根据本发明的一些实施例中，当新的数据农场104-n被添加到dfs时，其到dfs的添加可由存储网络模块110记录。此后，数据农场104-n和存储网络模块110可交换定期的诊断、心跳或监测信号使得存储网络模块110了解数据农场104-n在正常操作。如果存储网络模块110未能从数据农场104-n接收预期诊断响应、心跳消息或监测消息，那么存储网络模块110可推断出数据农场104-n脱机并修改内部路由表，使得要存储的新数据不被指派到数据农场104-n。负责的数据农场主可被告知其数据农场104-n的状态和/或将受处罚。

数据农场104-n此后可定期地被诊断以确定数据农场104-n是否已经恢复联机。如果是这样且在等待任选等待周期以防间歇问题持续之后，那么dfs可再次如平常一样利用数据农场104-n。

在根据本发明的一些实施例中，如果主要源数据客户端在超出预定时间周期内还未访问其数据中的一些数据，那么主要源数据客户端可请求在dfs中重写其数据。重写数据(或其部分)可被写入到相同的数据农场104-n或不同的数据农场104-n。通过此方法，dfs的操作还可有助于保护数据以免其在存储于脱机数据农场104-n中时变得不可访问。如果数据被重写到相同的数据农场104-n，那么新的数据不会被重写到所述数据农场104-n，从而潜在地给基于所传送的数据量收费的用户提供成本节省。可继续对数据农场主进行信息传送和存储付费。如果存储超出租约合同中规定的限制，那么可基于与主要源数据客户端商议的新租约合同补偿数据农场主。

主要源数据客户端与数据农场主之间的计费合同还可取决于服务水平和可用于主要源数据客户端的开支预算。例如，服务水平可基于客户端的信息将被复制存储的区域。例如，暴风雨或灾害频发地区由于较高风险因素而属于较低价格合同。具有较快互联网基础设施和/或较低受灾率的位置将为较高价格合同。计费还可取决于所使用的数据农场的类型、所使用的存储的延时等等。例如，容置在住宅中的数据农场的使用可以不同于容置在商用建筑中的数据农场的使用的费率计费。客户端的信息的敏感度和取回频率可用于确定收费率。

操作dfs的其它实施例可包括向存储且能够成功地取回由主要源数据客户端请求的备份的数据农场主支付奖金。这将趋向于(例如)通过勤奋地关注电和数据通信需要(如果存在)和其数据农场的安全来鼓励数据农场主的参与和维护(如果存在)。

根据本发明的实施例可提供：数据公共设施将确定在主要源数据客户端的请求(例如，地理位置、商业/住宅数据农场、存储介质延时等等)下为合格的潜在多个农场主中的哪些数据农场主将提供备份数据。数据公共设施可考虑诸如合格的数据农场主的当前存储和通信能力的一个或更多个因素，这继而又可取决于其它因素，诸如所述区域中的当前互联网流量、地点和站点带宽流量等等。数据公共设施可基于这些当前因素的优选组合选择一个或更多个数据农场主。

根据本发明的实施例可给数据农场主提供不同服务水平的选择，以使数据农场主选择服务水平来提供数据存储服务。不同水平的数据存储服务可影响数据农场主对要部署的存储资产的类型和数据存储资产在其地产上或内放置的位置的决定。例如，一些数据农场主可将其数据存储容量的80％分配给第一类型的存储资产和/或第一位置的存储资产来换取提供保证的收益率的服务，将其数据存储容量的15％分配给第二类型的存储资产和/或第二位置的存储资产来换取提供仅对由主要源数据客户端实际利用的存储空间的较高费率支付的服务，且其数据存储容量的最后5％可分配给第三类型的存储资产和/或第三位置的存储资产来换取提供应急备份和主要源数据客户端的超限数据使用的服务。这些应急备份和/或超限数据使用不太可能，但是在其被利用的情况下将按比例产生更多收益。此分配可由数据农场主根据dfs和数据公共设施的容量需求而定期改变。

根据本发明的实施例可给计算节点152-m处的用户102-m提供灾难恢复服务。例如，用户102-m可通知管理模块112需要恢复其被备份在分布式文件系统中的一些或所有数据。示例性原因可包括用户102-m是否遭遇与计算节点152-m相关的主存储部件的故障。在此情形中，根据本发明的实施例的灾难恢复服务可包括提供重组来自备份在dfs内的客户端数据的各个部分的用户102-m的数据的能力。所恢复的数据可被供应给客户端，或可暂时存储在另一位置中(例如，服务器106内的存储器中)，或可使其以其分布式状态针对由云计算服务提供的分布式计算的目的到客户端。

本发明的实施例包括具有耦合到一个或更多个存储器的一个或更多个处理单元的系统。所述一个或更多个存储器可被配置成存储软件，所述软件在由所述一个或更多个处理单元执行时允许至少通过使用本文中(至少包括图式和相关文字中)描述的程序实践本发明的实施例。

所公开方法可诸如通过使用对象或面向对象的软件开发环境而容易地在软件中实施，所述环境提供可在各种计算机或工作站平台上使用的便携式源代码。或者，所公开系统可诸如通过使用标准逻辑电路或vlsl设计而部分或全部在硬件中实施。软件或硬件是否可用于实施根据本发明的各个实施例的系统可依赖于各种考虑，诸如系统的速度或效率需求、特定功能和所利用的特定软件或硬件系统。

虽然前文是针对本发明的实施例，但是在不脱离本发明的基本范围的情况下也可设想本发明的其它和另外的实施例。应了解，在不脱离本文中含有的范围的情况下，可结合所描述的任何其它实施例利用本文中描述的各个实施例。此外，以上描述不旨在详尽本发明或将本发明限于所公开的精确形式。修改和变动根据以上教学是可行的或可从本发明的实践中获得。某些示例性实施例可通过使用开放式列表来识别，所述开放式列表包括指示列表项表示实施例且所述列表不旨在表示详尽其它实施例的封闭列表的措词。此措词可包括“例如(e.g.)”、“等等(etc.)”、“诸如”、“例如(forexample)”和“等等(andsoforth)”、“类似者(andthelike)”等等以及如将根据周围语境明白的其它措词。

本申请的描述中使用的部件、动作或指令均不应被解释为对本发明来说是至关重要或必不可少的，除非明确地如此描述。此外，如本文中描述，“一个”旨在包括一或多项。当只需要一项时，使用术语“一个”或类似语言。此外，如本文中使用，后续接着多个项和/或多个项类别的列举的术语“…中的任何一个”旨在单个地或结合其它项和/或其它项类别包括“项和/或项类别中的任何一个”、“项和/或项类别的任何组合”、“项和/或项类别中的任何多个”和/或“多个项和/或项类别的任何组合”。

此外，除非另行声明，否则权利要求书不应被视为限于所描述的次序或部件。此外，在任一权利要求中使用术语“构件”旨在调用35u.s.c.§112,6，且没有“构件”一词的任何权利要求则无此调用之意。