基于CDMI的电子政务虚拟桌面云存储系统

发布时间：2017-08-15 07:00

  本文关键词：基于CDMI的电子政务虚拟桌面云存储系统

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【摘要】：桌面虚拟化是指将计算机的终端系统(也称作桌面)进行虚拟化,并且将所有的桌面虚拟机放在数据中心进行统一管理,以达到桌面使用的安全性和灵活性。桌面虚拟化因其降低成本、便于集中管控、更好的数据安全和更高资源利用率而备受大型企业和政务部门的青睐。企业和政务部门对桌面虚拟化系统的大规模部署,为桌面虚拟化的存储提出新的需求和挑战。如何管理和维护这一数据中心是需要解决的重要问题。针对上述问题,本文以实习公司承担的地区级电子政务云存储系统研发项目为背景,针对电子政务虚拟桌面的运行环境和用户数据存储等需求,对云数据管理接口(Cloud Data Management Interface,CDMI)标准、负载均衡、快照等相关技术进行研究,在此基础上设计并实现了一个多政务部门可共享的云存储系统。本文主要工作如下:(1)针对虚拟桌面的数据特性,基于CDMI标准对对象的定义,提出了一种虚拟桌面的对象模型。该模型围绕虚拟桌面文件定义了五种不同的对象,分别是描述文件元数据的数据对象(Data object)、描述文件夹属性的容器对象(Container object)、进行文件访问权限管理的域对象(Domain object)、管理客户端多个文件操作指令的队列对象(Queue object)以及描述系统对文件已开发功能的能力对象(capability object)。采用MongoDB实现了对象模型的存储。(2)针对虚拟桌面的存储安全,实现了多副本的文件管理机制。该机制对每一个虚拟桌面文件存储三个副本,副本存储位置的选择采用最小加权算法;对副本的操作包括文件的读写以及数据对象的管理,分为异步方式和同步方式。同步是指客户端在对文件的一次写操作过程中完成对三个副本的更新;异步指一次写操作过程中只对一个副本进行更新,另外两个副本的更新则在此次响应操作之后完成。(3)针对虚拟桌面的故障恢复,实现了系统的快照机制。该机制保存了虚拟桌面在某个时间点的状态,以便在出现故障后虚拟桌面能够恢复到指定时间点。从虚拟机的需求考虑,需要锁定源对象,以免虚拟机实例被破坏;因此利用写时复制技术对快照卷进行修改,而源不做任何改动;最后利用位图确定实际拷贝数据的位置,以及确定从源还是目标来获取数据。(4)针对系统在运行过程中产生的各种错误,实现了系统的监控机制。管理员基于对不同时间段监控数据的对比,通过异常数据来快速定位系统的出错位置,及时给出解决方案。最后,本论文对提出的云存储系统进行了功能测试和性能测试,测试结果表明系统是可行和有效的。
【关键词】：电子政务 虚拟桌面 云存储 CDMI 快照 监控
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要6-8
• abstract8-12
• 1 绪论12-17
• 1.1 研究背景和意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-14
• 1.2.1 桌面虚拟化存储的特性13
• 1.2.2 云存储的研究现状13-14
• 1.3 论文研究的目标及主要内容14-15
• 1.4 论文的组织结构及其章节编排15-17
• 2 云存储系统的相关技术研究17-25
• 2.1 CDMI标准17-21
• 2.2 写时复制和位图技术21-22
• 2.3 最小加权算法22-24
• 2.4 本章小结24-25
• 3 云存储系统的需求分析与总体设计25-44
• 3.1 云存储系统的需求分析25-31
• 3.1.1 系统的整体目标25-26
• 3.1.2 系统的功能需求26-30
• 3.1.3 系统的性能需求30-31
• 3.2 云存储系统的架构设计31-36
• 3.2.1 架构目标31
• 3.2.2 系统结构图31-33
• 3.2.3 静态视图33-35
• 3.2.4 逻辑视图35-36
• 3.3 云存储系统的对象管理36-43
• 3.3.1 对象模型设计37-39
• 3.3.2 数据库设计39-43
• 3.4 本章小结43-44
• 4 云存储系统核心模块的设计与实现44-78
• 4.1 文件管理模块的设计与实现44-61
• 4.1.1 文件管理模块的总体设计44-48
• 4.1.2 文件管理功能的详细设计48-58
• 4.1.3 文件管理模块的实现58-61
• 4.2 快照模块设计与实现61-72
• 4.2.1 快照功能概述61-63
• 4.2.2 快照模块的设计63-70
• 4.2.3 快照模块的实现70-72
• 4.3 系统监控模块的设计与实现72-77
• 4.3.1 系统监控功能概述72
• 4.3.2 系统监控模块的设计72-76
• 4.3.3 系统监控模块的实现76-77
• 4.4 本章小结77-78
• 5 系统验证78-98
• 5.1 功能测试78-83
• 5.1.1 测试环境78-79
• 5.1.2 测试方案79-81
• 5.1.3 测试结果及分析81-83
• 5.2 性能测试83-97
• 5.2.1 测试环境83-85
• 5.2.2 测试方案85-86
• 5.2.3 测试结果及分析86-97
• 5.3 本章小结97-98
• 6 总结与展望98-100
• 6.1 本文工作总结98
• 6.2 未来工作展望98-100
• 参考文献100-103
• 致谢103-104
• 攻读学位期间发表的学术论文目录104

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 贺海梁;袁玉宇;;基于REST的面向资源Web应用架构参考模型[J];软件;2012年11期

2 杨立身;曹志义;;内存缓存技术在门户网站开发中的应用研究[J];电脑知识与技术;2008年25期

3 胡风华,游智勇,李恪;存储系统中的Snapshot技术研究[J];计算机工程与应用;2004年01期

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本文编号：676780