基于纠删码的数据中心数据存储策略研究

发布时间：2017-09-23 04:24

  本文关键词：基于纠删码的数据中心数据存储策略研究

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【摘要】：随着互联网技术的快速发展,云计算作为一种新型的计算模式逐渐受到工业和学术界的关注。数据中心作为云计算的重要基础设施,由众多服务器互相连接构成,服务器中存储了许多数据,用于响应用户的各种请求。在部署数据的决策过程中,需要考虑一些重要的性能指标。第一、数据读取延迟。延迟作为影响用户服务质量的重要指标,对云计算的发展至关重要。第二、数据中心的存储代价。由于数据量的不断增加以及传统数据多备份方法的使用,数据中心需要耗费大量的存储空间。第三、数据中心的能耗。数据中心在消耗巨大的能量,并产生高额的电费。本论文的主要研究工作如下：一、针对数据中心内部延迟和存储代价优化问题,提出了基于最小代价最大流的LSCD (Latency and Storage Cost driven data Deployment)算法。LSCD算法采用纠删码的方式对数据进行存储,以降低存储代价。对频繁使用的数据,设置完整的数据备份,以降低数据访问延迟。通过确定每个主数据和纠删码数据块在数据中心的部署位置,实现延迟及存储代价综合性能最优。二、针对多数据中心延迟和能耗优化问题,提出了基于粒子群优化思想的LEDD (Latency-aware and Energy-efficient Data Deployment)算法。LEDD算法在多数据中心环境下引入纠删码的概念,采用纠删码的方式对数据进行存储,并为每个数据设置一个完整的主数据备份,通过为每个主数据和纠删码数据块确定部署的数据中心和服务器,实现用户访问延迟和数据中心能耗的整体性能最优。
【关键词】：云计算 数据部署 纠删码 延迟 数据中心
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP333;TP308
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 研究背景及意义14-15
• 1.2 研究现状15-18
• 1.2.1 基于数据应用的部署策略16
• 1.2.2 基于服务性能的数据部署策略16-17
• 1.2.3 基于数据中心性能的部署策略17-18
• 1.3 本文研究内容和结构18-20
• 1.3.1 主要研究内容18
• 1.3.2 论文组织结构18-20
• 第二章 云计算和数据部署20-29
• 2.1 云计算定义20-21
• 2.2 云计算服务21-22
• 2.3 云计算特点22-23
• 2.4 云类型23-24
• 2.5 云计算相关技术24
• 2.6 云数据中心架构模型24-26
• 2.7 云计算数据部署经典策略26-28
• 2.7.1 不同的数据备份方式与纠删码26-27
• 2.7.2 AllReplica与AllCode27-28
• 2.8 本章小结28-29
• 第三章 基于纠删码的单数据中心数据部署策略29-44
• 3.1 引言29-30
• 3.2 问题定义30-32
• 3.3 最小代价最大流问题32-33
• 3.4 LSCD算法33-38
• 3.5 实验数据与结果分析38-43
• 3.5.1 参数设置38-39
• 3.5.2 数据量对数据部署结果的影响39-41
• 3.5.3 服务器数量对数据部署结果的影响41-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第四章 面向延迟和能耗优化的多数据中心数据部署策略44-58
• 4.1 引言44-46
• 4.2 问题定义46-47
• 4.3 粒子群算法及其离散化47-49
• 4.4 LEDD算法49-52
• 4.5 实验数据与结果分析52-56
• 4.5.1 参数设置52-53
• 4.5.2 数据量对数据部署结果的影响53-55
• 4.5.3 用户数对数据部署结果的影响55-56
• 4.6 本章小结56-58
• 第五章 总结和展望58-60
• 5.1 工作总结58-59
• 5.2 研究工作展望59-60
• 参考文献60-67
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况67-68

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本文编号：903185