云存储环境下副本管理策略研究

发布时间：2017-05-27 08:06

  本文关键词：云存储环境下副本管理策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：云计算深刻的改变了用户对服务与资源的使用方式，而云存储作为云计算的重要基础，实现了海量数据的存储与管理，并为用户提供存储服务。在云存储系统中，通常采用副本技术来提高系统的可靠性、可用性以及扩展性。但是副本技术的引入，也带来了副本创建、副本动态调整等副本管理策略的问题。因此研究在云存储环境下的副本管理策略并验证其有效性就成为一项重要的研究课题。 副本创建需要解决副本数目、副本位置以及创建时机等问题；副本动态调整需要解决迁移、增加以及删除等问题。一个良好的副本管理策略需要综合考虑存储代价、带宽消耗、系统的负载均衡等等问题，来保障数据的可靠性、可用性，提高云存储系统的性能以及云存储服务的质量。本文重点研究云存储环境下副本管理的策略，，主要工作有以下内容： 1、研究了典型的云存储系统以及P2P与数据网格等分布式文件系统的副本管理策略，分析了云存储中副本管理面临的问题，讨论了系统工程的方法与思想对副本管理的指导作用。 2、提出了一种云存储中数据节点放置副本的能力评价方法。根据用户对数据服务的不同需求与数据节点物理设备条件的差异，对数据节点放置副本的能力进行评价，为副本放置选择节点时提供依据。 3、提出了一种基于问题域的副本创建策略。采用Hadoop架构的云存储系统，并根据机架的特性划分问题域，避免了名称节点成为瓶颈的问题；将副本放置问题抽象成为具有约束条件的多目标优化问题，综合考虑副本放置的优化目标与约束条件，达到以最小的代价获得较为合理的副本分布。通过实验验证了该策略较好地提高了副本创建的效率与系统的负载均衡。 4、提出了基于用户需求与文件访问热度的副本调整策略。根据用户对可用性的需求得到最少副本数目，明确了副本数目增添与删除的策略与步骤。通过实验验证了该策略能较好的保证系统负载均衡与较高的可用性。
【关键词】：云存储 副本管理 综合评价 副本放置 动态调整
【学位授予单位】：解放军信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景及意义9-14
• 1.1.1 云计算相关概念9-10
• 1.1.2 云存储相关概念10-11
• 1.1.3 云存储发展现状11-13
• 1.1.4 副本技术13
• 1.1.5 系统工程思想与方法13-14
• 1.2 本文的主要工作14-15
• 1.3 论文组织结构15-16
• 1.4 本章小结16-17
• 第二章 相关技术研究17-28
• 2.1 云存储系统副本管理策略17-23
• 2.1.1 谷歌文件系统17-19
• 2.1.2 Hadoop 分布式文件系统19-21
• 2.1.3 亚马逊云存储系统21-22
• 2.1.4 桉树系统22-23
• 2.2 云环境下的副本管理策略研究23-25
• 2.3 其他分布式文件系统中副本管理策略研究25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 基于数据节点放置副本能力的评价方法28-42
• 3.1 需求分析28-29
• 3.2 数据节点副本能力评价法29-38
• 3.2.1 数据节点能力评价方法29-31
• 3.2.2 数据节点评价要素31-33
• 3.2.3 用户需求指标33-35
• 3.2.4 设备物理条件指标35-36
• 3.2.5 基于组合指标的综合评价36-38
• 3.3 实验分析38-41
• 3.3.1 实验环境构建38
• 3.3.2 数据节点能力评价法分析38-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 基于问题域的副本创建策略与动态调整策略42-64
• 4.1 需求分析42-43
• 4.2 基于问题域的副本创建策略43-59
• 4.2.1 云存储副本创建问题43-44
• 4.2.2 副本创建策略44-45
• 4.2.3 副本数目控制策略45-47
• 4.2.4 基于混合粒子群的副本放置算法47-58
• 4.2.5 仿真实验58-59
• 4.4 云存储中副本动态调整策略59-63
• 4.4.1 副本重新创建策略60-62
• 4.4.2 副本删除策略62
• 4.4.3 仿真实验分析62-63
• 4.5 本章小结63-64
• 第五章 总结与展望64-65
• 5.1 本文工作总结64
• 5.2 下一步的主要工作64-65
• 参考文献65-68
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作68-69
• 致谢69

【参考文献】

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  本文关键词：云存储环境下副本管理策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：399285