發(fā)布時間：2019-05-31 00:34

【摘要】：大數(shù)據(jù)時代的到來對存儲系統(tǒng)提出了更高的要求,也使得存儲系統(tǒng)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。虛擬化技術的不斷發(fā)展極大地降低了存儲和管理成本,而虛擬桌面作為建立在服務器虛擬化基礎之上的新型應用,也通過集中共享存儲為節(jié)約管理成本、保護數(shù)據(jù)安全以及提高系統(tǒng)的可擴展性創(chuàng)造了十分有利的條件,但是有限的網(wǎng)絡傳輸帶寬以及磁盤吞吐率導致虛擬機啟動時間長、用戶體驗差。為了解決這一難題,本研究設計了基于SSD緩存數(shù)據(jù)縮減的虛擬桌面存儲系統(tǒng),利用數(shù)據(jù)縮減技術和固態(tài)存儲技術解決傳統(tǒng)虛擬桌面系統(tǒng)中用戶體驗差的問題,并重點對數(shù)據(jù)縮減策略進行了設計優(yōu)化,本文的主要工作和創(chuàng)新點如下:首先對虛擬桌面應用中的實際負載進行了全面的分析,并在此基礎上實現(xiàn)了多種重復數(shù)據(jù)刪除、Delta編碼以及數(shù)據(jù)壓縮等基本數(shù)據(jù)縮減算法,測試分析了各算法的優(yōu)勢與缺點并深入研究了影響數(shù)據(jù)縮減效果的因素,為進一步研究適用于虛擬桌面應用的數(shù)據(jù)縮減策略提供了理論依據(jù)。然后針對虛擬虛擬桌面存儲系統(tǒng)中采用的SSD緩存,根據(jù)其特性設計實現(xiàn)了兩級重復數(shù)據(jù)刪除策略,充分發(fā)揮塊級和頁級重復數(shù)據(jù)刪除各自的優(yōu)勢,并設計了兩級地址映射策略、自適應的緩存替換策略以及容器結構的元數(shù)據(jù)管理策略以保證兩級重刪策略的性能優(yōu)勢。實驗結果顯示,兩級重刪策略不僅可以保證理想的消冗效果,而且其元數(shù)據(jù)量僅占經(jīng)典固定長度重刪策略的30%~40%。最后在系統(tǒng)中設計實現(xiàn)了自適應數(shù)據(jù)縮減策略,將固定長度重復數(shù)據(jù)刪除、Delta編碼和數(shù)據(jù)壓縮自適應地進行結合以提高消冗效果,同時采用了簡單高效的采樣策略以及雙Bloom Filter結構提高消重效率,融合多種技術提高數(shù)據(jù)縮減技術的自適應性。實驗結果表明,自適應數(shù)據(jù)縮減策略的數(shù)據(jù)縮減率比經(jīng)典固定長度重復數(shù)據(jù)刪除提高了30%以上。本文三部分工作將工程實踐與理論創(chuàng)新緊密結合,通過研究虛擬桌面應用中面向SSD緩存的數(shù)據(jù)縮減技術,提高了基于SSD緩存的空間利用率和命中率,有效緩解了網(wǎng)絡傳輸壓力,提高了系統(tǒng)訪問速度從而改善了用戶體驗。
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【學位授予單位】：國防科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TP333
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本文編號：2489298