Google的云存储技术：Google Storage的开通试用及其API的简单应用

最新消息：

1.Google Storage For Developers 将免费服务至2011年底，2012年正式开始收费

2.没有账单信息（绑定信用卡）的账户将于2011年8月1日停止服务，下文中演示链接可能失效。

 

前几天收到Google的邮件，说是之前申请的Google Storage for Developers终于通过了（申请到通过都有半年以上了）。

Google Sotrage（以下简称GS）相关的中文资料在博客园甚至整个墙内都不多

有一篇“Google Storage for Developers初体验”（大家可自行搜索） 但也只是介绍了GSUtil Tool——GS的命令行管理工具（了解GS）

在介绍API之前还是先看看GS是个什么东西以及如何开通吧。

介绍

　　GS是Google提供的一项类似Amazon S3的收费服务，而GS For Developers是提供给开发人员的免费版本，申请需FQ，申请通过后墙内可用（目前）

简单的来说GS提供一块极其稳定和快速的空间用来存储数据，而这些数据可以通过Google提供的一套“RESTful”的API来访问和管理，也可直接外联分享

开通试用

　　收到邀请信之后基本跟着 “invite link” 说的做就OK了，成功之后到管理页面选择“Create Access Key” 会生成一串Access Key和一串对应的“Secret”

这一套密钥用来确认你的身份（使用API管理文件的时候通必须过密钥获取权限），一个账号目前最多可以创建五套这样的密钥。

点左边的“Google Storage Manager”访问WEB版的“文件管理器” 。

第一次进去应该是如下的界面，选择右上角的"New Bucket"新建一个Bucket（用户的任何文件都必须隶属于一个Bucket，也就是说根目录下无法直接存放文件）

此时你可能会发现无论Bucket的名字输入什么都会提示“invalid bucket name”，这是因为Bucket的名字是对应域名的，必须与域名同名，免费域名诸如.tk、co.cc均可

具体步骤如下：

输入域名，这里我申请了一个免费的tevins.co.cc域名用来演示，提示The bucket you tired to create requires domain ownership verification.

也就是说这个域名虽然合法但是google并不知道这个域名是否为你所有，点击后面的Verify now认证域名的所有权。

 

有四种验证域名所有权的方法，分别是添加DNS记录、添加域名主页meta标签、上传HTML文件、关联到Google Analytics账号
我们选择最简单的添加DNS记录，这个方法既不需要虚拟主机也不需要Google Analytics账号，刚申请的裸域名都可以。
再下面有一个下拉框用来选择域名注册商，co.cc和tk没有在内，没关系，直接选择Other

必要关闭此网页按照上图的说明，为tevins.co.cc添加一条TXT记录值为框内的字符串

我的域名使用了DNSPOD的服务，以上为DNSPOD的设置方法，其他的大同小异（主机记录留空或填“@”）

等刚才设置的DNS记录生效，选择Verify就完成了，成功的话会转到如下页面

这里显示了所有已经验证通过了的域名。

至此域名验证过程已完成，回到GS的管理界面，再次添加名为“tevins.co.cc”的Bucket就能成功了。

双击进入创建好的Bucket

根据提示拖入（IE不支持多文件上传）文件即可上传了

新建一个名为Public的文件夹进入，然后拖入一个文件，图为上传界面

上传完成，点击最右边的灰色对钩（Share Publicly），稍等片刻对钩变绿说明文件已经可以外联，右边会出现一个名为“Link”的超链接，即为外联地址，大家可以测试一下速度

API的使用

Google所称的“RESTful interface”并非是指"you can program with the API restfully"

这里的"RESTful"指的是一种设计风格

下面来看看这个API到底怎么用，上文说到“用户存储的任何文件都隶属于某个Bucket之下”。

一个用户可以有多个Bucket，但是Bucket的命名是严格限制的。

这里Bucket的概念跟Windows里的驱动器盘符很相似，要对GS内的数据进行操作（除了创建一个Bucket）首先要知道这个数据的所在的Bucket

因此我们先从列出所有的Bucket开始。

 

根据Google的文档使用GET Service可以获取所有的Buckets

这个请求有如下header

• Authorization　　　  　验证字符串
• Content-Length　　     HTTP请求内容的长度 在此例中应该为0，因为发送的HTTP请求只包含若干header，body部分为空
• Date　　　　　　　　 请求发送的日期
• Host　　　　　　　　 GS服务器地址

 

发送一个包含这些headers的请求Google会返回的一个XML文档，包含所请求的信息，本例中如下图所示：

可以看到，所有Buckets的信息都在里面了，还是蛮简单的。

代码如下：

// GoogleStorage账号的一套密钥
string AccessKey = @" 你的AccessKey " ;
string secretKey = @" 你的secretKey " ;

// 声明一个http请求
HttpWebRequest request = (HttpWebRequest)WebRequest.Create( @" https://commondatastorage.googleapis.com/ " );
request.ContentType = @" application/xml " ;
request.Method = " GET " ;
request.ContentLength = 0 ;
// Google要求的时间格式
string timeStamp = DateTime.UtcNow.ToString( @" ddd, dd MMM yyyy HH':'mm':'ss 'GMT' " , CultureInfo.GetCultureInfo( " EN-US " ));
request.Headers.Add( " Data " , timeStamp);
request.KeepAlive = false ;
request.Date = DateTime.UtcNow; // 试了很多办法依旧没找到.Net 4.0以下版本为HttpWebRequest设置Date属性的办法
string canonicalHeaders = string .Format( " {0}\n{1}\n{2}\n{3}\n " , request.Method, string .Empty, request.ContentType, timeStamp);
string canonicalExtensionHeaders = string .Empty;
string canonicalResource = " / " ;

string signedMessage = string .Format( " {0}{1}{2} " , canonicalHeaders, canonicalExtensionHeaders, canonicalResource);
string signature = Convert.ToBase64String( new HMACSHA1(Encoding.UTF8.GetBytes(secretKey)).ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(signedMessage)));
string authString = string .Format( " GOOG1 {0}:{1} " , AccessKey, signature);
request.Headers.Add( " Authorization " , authString);

try
{
HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)request.GetResponse();
MessageBox.Show(response.StatusCode.ToString());

// 格式化XML文档
XmlDocument doc = new XmlDocument();
doc.Load(response.GetResponseStream()); // 发送HTTP请求并获取回应（XML文档）
MemoryStream ms = new MemoryStream();
doc.Save(ms);
string xml = Encoding.UTF8.GetString(ms.GetBuffer());
ms.Close();
// 格式化XML文档
tbxOut.Text = xml; // 显示XML文档
}
catch (WebException ex)
{
MessageBox.Show(ex.Message);
Stream stRes = ex.Response.GetResponseStream();
StreamReader srRes = new StreamReader(stRes);
string xml = srRes.ReadToEnd();
tbxOut.Text = xml;
}

 

说说验证吧

官方的文档里头在验证上花的笔墨也不少，这是因为大多数GS API的操作都需要验证，唯一的例外就是操作允许匿名访问的资源了，比如上文的测试连接就是。

验证的过程本身并不复杂，只要Authorization这个header的值（验证字符串）跟Google服务器计算出的相匹配就验证通过。

但是这个验证字符串来之不易：

上文提到每个用户有一到多套密钥，也就是一个AccessKey和一个相对应的SecretKey

他们就是用来组成和计算验证字符串的

验证字符串的格式如下

Authorization: GOOG1 google_storage_access_key:signature

黑体部分是固定的，也就是验证字符串必须放在“Authorization”这个header内，并以冒号后面的字符串为值，同时以字符串“GOOG1”开头，他用来标识所使用的验证算法和版本，本例中是“GOOG1”

后面接有一个空格，再后面的google_storage_access_key指的是密钥的AccessKey

然后是一个半角冒号再跟着的是Signature。

Signature是一串使用HMAC-SHA1计算而得的哈希值，计算需要用到两个参数，一个是密钥内的SecretKey还有一个是需要被签名的信息（HTTP请求）。

伪代码如下：

Signature = Base64 - Encoding - Of(HMAC - SHA1(UTF - 8 - Encoding - Of(YourGoogleStorageSecretKey, MessageToBeSigned)))

现在又有一个未知量——MessageToBeSigned，它由三个字符串连接依次而成，伪代码如下：

 

MessageToBeSigned = UTF - 8 - Encoding - Of(CanonicalHeaders + CanonicalExtensionHeaders + CanonicalResource)

这三个字符串分别是 CanonicalHeaders、CanonicalExtensionHeaders和CanonicalResource

CanonicalHeaders

CanonicalHeaders = HTTP   方法 + " \n " +
  HTTP请求内容的MD5值 + " \n " +
请求内容类型   + " \n " +
日期 + " \n "

CanonicalExtensionHeaders

本例中为空

CanonicalResource

本例中为“/”

按照以上的方法一个验证字符串就诞生了。

题外话：

其实最后的三个字符串，包括所有组成MessageToBeSigned的元素全部都来自于即将发出的HTTP请求本身，目的就在于标识这个HTTP请求，Google之所以这样做是为了确保HTTP请求在网络上传送过程的安全性，使用HMAC SHA1来验证请求，这种验证方式在客户端使用一串密码（仅用户和服务器持有）和发送的信息本身（包括时间）混合起来进行高强度的不可逆加密，得到一串密文；服务器端使用收到的信息和密码使用同样的方式计算出密文，两串密文相同即通过验证。

使用这种方式即使这串密文被截取了也没有办法通过服务器验证，因为每次请求的信息是不完全相同的（即使完全相同时间也不同）因此一串密文只能验证一个时间点的某一个请求。

GS API就先介绍到这里吧，如果有朋友感兴趣我再发点东西上来。

完整程序源码