在这个大数据的时代,数据呈爆发式增长态势,各个企业面临着如何存储海量数据的空前挑战。由于传统数据存储主要是磁盘阵列和NAS、SAN等本地存储服务提供,具有设备价格昂贵、维护成本高等缺点。云计算推动了云存储的产生和发展,它集合了大量的存储设备来提供存储服务。云存储具有高扩展性、高可靠性、按需购买和成本低等优点。尽管云存储具有很大的优势和潜力,且正处于飞速发展中,但是仍存在本地存储服务和云存储服务无法实现无缝衔接、接口不统一、访问延迟高等缺陷。为解决这些问题,存储网关是当下普遍使用的一种解决方案,经过研究现有的存储网关解决方案后,本文提出了独特的设计方案,并根据设计方案实现了该系统原型。该存储网关系统实现了多云平台的统一管理和跨平台的数据容灾备份,并通过选择合适的数据结构、存储技术和查询去重算法以提高云存储的访问速度。本文提出的存储网关由管控模块和数据模块两个模块构成。管控模块部署在级联层上,主要负责混合云的统一管控和接口转换。数据模块部署在被级联层上,是通过磁盘卷过滤驱动来实现的,主要负责截获虚拟机的I/O信息,处理I/O的读、写和回放操作,以及管理分布式带外存储的元数据。该存储网关基于写时拷贝COW技术实现了磁盘快照功能,基于快照增量实现了磁盘备份功能,基于对I/O的实时拷贝实现了磁盘的复制功能,并通过快照、备份和复制功能对磁盘数据进行容灾备份。除此以外,存储网关还使用Journal来保证异步复制过程中数据一致性,并通过筛选去重算法来加速云存储的访问速度。对存储网关的功能和性能进行了详细的测试,结果表明,存储网关可以实现跨云平台的容灾备份,多云平台的统一管理,在保证数据一致性的同时有效的提高了云存储的访问速率。通过系统功能和性能测试可以证明存储网关系统是一种行之有效的混合云存储解决方案。