云环境下虚拟机数据持久化存储系统

发布时间：2019-11-24 06:16

【摘要】：随着虚拟化技术的蓬勃发展，云计算平台层出不穷。云计算平台以分配虚拟机或者创建虚拟机集群的方式满足用户对于资源的需求，虚拟机内的数据最终保存在镜像文件中。这种用户数据与虚拟机镜像的紧密耦合的方式，不仅不利于管理，而且数据会在虚拟机关闭后随镜像文件一起被删除。 云环境下虚拟机数据持久化存储系统为云计算平台提供了独立于虚拟机的块设备存储服务。系统采用主从架构，由一个头节点和多个存储节点组成，避免了单点故障的发生并提高系统的可扩展性。头节点负责用户请求的处理转发，通过心跳信息管理维护与各个存储节点的连接。存储节点采用逻辑卷管理器管理磁盘空间，然后通过iSCSI协议将磁盘挂载到虚拟机中。系统使用基于集群网络拓扑的块设备分配策略选择合适的存储节点，具体而言，在集群中同一个机架上的服务器是连接在同一个交换机中，不同机架之间再通过交换机连接在一起，构成了树形的网络拓扑结构，机架内的通信延时低且只会占用内部的带宽，头节点会根据该树形拓扑结构，选择与虚拟机距离最近的存储节点创建块设备。 基于Linux操作系统，采用Java和Python语言实现了云环境下虚拟机数据持久化存储系统，并进行了系统测试。测试的结果表明，该系统使虚拟机能够成功地申请并挂载块设备，当虚拟机关闭后保存在块设备中的数据没有丢失，实现了数据的持久化存储。性能测试的结果表明，块设备的访问速率相比虚拟机镜像提升了20%，能够满足应用对性能的需求。
【图文】：

图 2.1 系统拓扑结构图到设计目标，，根据现有集群的网络连接状况[23]，系统拓扑。在该结构下，一个集群由多个机架组成，不同相互连接，而机架内部的服务器则通过交换机组织在

此外，快照区中预留了一个区域，用于保存被修改的区块数据。当修改逻辑卷中的数据时，图中假设第一区块上的数据被修改，软件会在更改前将该区块中的原始数据拷贝到预留区中，从而保证从快照中看到的数据没有改动。通过创建快照，当系统备份块设备中的数据时，就避免了由于拷贝时间间隔引起的前后数据不一致。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP333

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 黄上星;周凌云;;基于GAE的云计算应用开发[J];大众科技;2013年10期

2 郑哲;;一种物流云系统的架构方法[J];电脑编程技巧与维护;2013年22期

3 钱晨;张鹏飞;;中国云计算建设及技术开发方向分析[J];福建电脑;2013年12期

4 陈江涛;张金隆;张亚军;;基于企业应用的SaaS顾客价值影响因素研究[J];中国地质大学学报(社会科学版);2013年06期

5 谢文娟;黄松;张晶晶;李丙戌;;云安全管理框架综述[J];电脑知识与技术;2013年31期

6 范飞;黄文明;邓珍荣;;Oozie工作流在Mahout分布式数据挖掘中的应用[J];桂林电子科技大学学报;2014年01期

7 雷万保;程园;崔珞琨;汪杨;;基于服务关联模型的云服务权重计算算法[J];信息化研究;2014年01期

8 张正欣;;应用于公共电子医疗领域的SOA服务组件管理系统[J];电子设计工程;2014年02期

9 刘俊朋;张东;刘正伟;郭锋;赵江;;云数据中心Linux操作系统快速部署的方法研究[J];信息技术与标准化;2014年Z1期

10 翁唱玲;杨清;;移动数据库缓存模型研究[J];计算机应用;2013年11期

相关会议论文 前3条

1 张玮;牛正浩;史慧玲;孙萌;唐绍炬;;多目标优化的云计算虚拟集群动态调整方法[A];山东计算机学会2013学术年会论文集[C];2013年

2 孙英华;郭振波;吴哲辉;杜乐乐;;基于混合云市场的计算资源交易模型的研究[A];山东计算机学会2013学术年会论文集[C];2013年

3 潘送军;周沿东;;浅谈开发测试资源池的建设及应用[A];电力行业信息化优秀论文集2013[C];2013年

相关博士学位论文 前10条

1 李煜;基于双边市场理论的软件平台运营机制研究[D];北京邮电大学;2013年

2 张帆;认知可重构的高效能Web服务体系结构研究[D];解放军信息工程大学;2013年

3 阎朝坤;网格环境下的科学工作流优化调度策略研究[D];中南大学;2013年

4 李韧;基于Hadoop的大规模语义Web本体数据查询与推理关键技术研究[D];重庆大学;2013年

5 卿苏德;网络虚拟化映射算法研究[D];北京邮电大学;2013年

6 史佩昌;云服务的高效传递技术研究[D];国防科学技术大学;2012年

7 张爱国;移动空间数据组织与自适应定位地图服务研究[D];福州大学;2010年

8 刘雪峰;隐私安全协议研究[D];西安电子科技大学;2013年

9 任维武;用于分布式入侵检测系统的合作式本体模型[D];吉林大学;2013年

10 敬思远;面向绿色虚拟数据中心资源管理的若干关键技术研究[D];电子科技大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 冯黎明;云环境下无线传感器网络服务研究[D];南京师范大学;2013年

2 潘吴斌;基于云计算的并行K-means气象数据挖掘研究与应用[D];南京信息工程大学;2013年

3 曹夕;云计算中安全服务机制的研究[D];福建师范大学;2013年

4 焦术进;云计算中虚拟机动态迁移技术的研究[D];太原理工大学;2013年

5 马成龙;首次销售原则在网络环境下的扩大适用问题研究[D];华东政法大学;2013年

6 洪波海;云媒体中基于任务QoS特征的资源分配调度算法研究[D];中国海洋大学;2013年

7 贾玉辉;面向语音交互的云计算系统的研究[D];中国海洋大学;2013年

8 俞俊杰;基于虚拟化技术的区域卫生信息共享平台的研究[D];中国海洋大学;2013年

9 王璐;智慧城市建设成熟度评价研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

10 陈亮;结构健康监测物联网系统的云计算应用研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

本文编号：2565307