基于K-D树的对象属性组织结构研究

发布时间：2020-04-07 06:11

【摘要】： 随着数据信息资源几何级数地增长,存储技术应用面临着严峻的挑战。各种海量信息存储系统相继出现,其中基于对象的存储系统,是一种具有跨平台数据共享、高性能、安全性及可扩展性等特点的存储系统。这种存储系统基于三方架构,采用“对象”接口,数据在一个专门的智能化对象存储设备OSD(Object Storage Devices)中进行管理。OSD设备除了存放可变长的对象文件,还存储着大量的对象属性。如何有效地组织和管理对象属性,对于系统的性能的改善具有重大的意义。采用传统文件系统管理文件的方式来管理分散的对象属性,操作请求规模上升到一定程度,系统性能下降很快。经研究发现,采用数据库索引技术管理对象属性可以使系统性能保持稳定。K-D树(K-Dimensions Tree)是一项优秀的数据库索引技术,它提供的多维查找功能跟唯一标识对象属性的分区号、用户号、属性页号和属性索引号可以结合起来,提供快速高效的属性操作。根据K-D树的算法特点,有几种不同的建树模式。不同模式下树的操作性能和节点设计也有所区别。针对对象属性的特点,选取合适的模式来建立K-D树管理对象属性模型,该模型中的对象属性索引节点采取了一种包含节点维度和节点数据的设计。为了改善K-D树删除操作的性能,针对其中两种模式设计了它们删除操作的优化方案。最后通过合成Trace对K-D树管理对象属性模型进行仿真测试,测试结果表明采用该模式管理对象属性比对象文件系统管理的性能稳定,不会随时间增长和负载增加而老化。
【图文】：

体系结构图,体系结构,客户机,元数据服务器

4图 1.1 OBS 体系结构在对象存储系统中，客户端、OSD、元数据服务器这三方收发数据。其中，数据的存放由分布式文件系统完成。O1. 客户机向元数据服务器发命令请求(对某一文件的 OpCreate 等)；2. 元数据服务器对客户机进行身份验证，并向客户机客户机可进行的操作)和与文件有关的元数据；3. 客户机向 OSD 发送请求(包含有命令、证书)，建立与对证书的真伪和完整性进行检查；4. 通过验证后，OSD 与客户机之间可直接进行数据传送

体系结构图,对象存储,文件系统,体系结构

5图 1.2 对象存储文件系统的体系结构操作系统为例。Windows客户端提供两种接口：应用ramming Interface，API)和虚拟逻辑盘。其中API是基命令接口，用于对对象进行操作。用户通过调用API，由iSCSI模块发送。其中，iSCSI是由IETF开发的一P网络上传输SCSI协议，通过TCP/IP报文、和iSCSI报令和数据可以在普通以太网络上进行传输。Windows拟逻辑盘，，用户可以像访问本地磁盘一样对其进行
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP302.1

【参考文献】