网络环境下分布式存储系统的研究与设计

发布时间：2020-12-29 22:18

　　网络技术的快速发展与广泛普及,使得网络的应用范围大大超出了早期建立网络进行通信的目标。大量的计算机设备通过网络被连接起来,范围小的可以在一个房间内,大到整个全球互联网,然而这些设备以及计算单元并没有得到充分的利用。另一方面无论是企业还是个人,对于存储空间的需求随着信息技术的不断渗透正呈几何级数的递增趋势,小容量存储设备早已无法满足当前的存储需求。在此背景下,基于网络的存储系统的研究在世界范围内迅速展开并成为热点。网络存储系统能够有效的组织网络中的计算机结点,目标在于利用各结点的空闲空间,提供一个超大容量的存储空间。对于网络存储系统,可靠性是衡量系统好坏的最重要指标,本文主要研究网络中结点发生故障和任意进出的行为对系统的可靠性所产生的影响,提出一种适用于动态网络环境下的分布式存储系统Turtle,在底层利用网络中的多个结点进行数据存储,并通过中心结点进行全局管理和维护,提供类似磁盘读写操作的访问接口向上层应用提供存储服务。论文介绍了Turtle存储系统的总体设计,详细说明了系统的数据访问模型和Cache机制,提出基于存储转发的随机放置策略,使得系统不依赖于存储环境网络结构。另外,本文通过... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

NFS系统结构

图 4 Petal 中的数据放置[3]Figure 4 Data Replacement in Petal[3]述，副本放置策略是系统可靠性的关键 Petal 略，系统中的各个存储结点是逻辑有序的，如, B3}存在副本{R0, R1, R2, R3}，并采取菊花点上的数据块都在其相邻的结点上放置相应的中任意两个逻辑顺序连续的结点同时发生故结点故障的损失。当系统中的结点数量很大时变得非常小，因此系统具有很高的可靠性，但点数量发生变化时系统将很难维持副本原有的制的网络环境中，系统的可靠性很容易遭到破

了一个专用的 Turtle 文件系统作为上层应用（不在本文的讨论范围内件分片为等大小的数据块存储在 Turtle 存储系统中，并组织维护文件二层是系统接口层，Turtle 通过该层向上层文件系统提供类似于磁的接口：文件系统调用接口请求读取或者写入字节到指定数据块的某它层则负责实际执行该请求并返回请求结果，因此 Turtle 可以看作磁盘系统。urtle 存储系统中的第三层采用随机数据放置策略和基于存储转发的现文件数据块的分发和存储。该层负责完成副本生成和更新，通过随发机制来减少系统对网络结构的依赖，并采用存储机制在各结点上缓使得退出系统的结点在重新连接网络时可以继续完成冗余副本的生成底层负责结点间的通信，包括查找数据块的消息传递、数据块的读间数据块的迁移和元数据的备份与恢复。


本文编号：2946429