發(fā)布時(shí)間：2021-11-18 02:22

　　云存儲(chǔ)將網(wǎng)絡(luò)中大量不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作,共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問,能夠有效緩解當(dāng)前大數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)資源需求擴(kuò)張的問題。然而,隨著信息系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)訪問的要求急劇擴(kuò)展以及應(yīng)用環(huán)境的日益復(fù)雜,對(duì)系統(tǒng)的存儲(chǔ)效率和可靠性提出了更高的要求。本文針對(duì)云存儲(chǔ)下的數(shù)據(jù)副本關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,分別提出了副本放置、冗余副本移除和多副本數(shù)據(jù)可靠性三種算法,用于均衡系統(tǒng)的負(fù)載、提高系統(tǒng)的存儲(chǔ)利用率和保證數(shù)據(jù)的可靠性。本文的主要工作包括以下三個(gè)方面:第一,云存儲(chǔ)環(huán)境下副本放置問題研究。針對(duì)高負(fù)載云存儲(chǔ)環(huán)境下過載節(jié)點(diǎn)增長(zhǎng)過快,可能導(dǎo)致的過載聚集效應(yīng)問題,提出了一種用于判定副本創(chuàng)建時(shí)機(jī)和位置的分散自適應(yīng)副本放置算法。該算法根據(jù)節(jié)點(diǎn)的過熱相似度,利用彈性閾值獲取副本創(chuàng)建的最佳時(shí)機(jī),降低了節(jié)點(diǎn)過載概率;同時(shí),它兼顧存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的過熱相似度以及節(jié)點(diǎn)所處的位置,采用分散自適應(yīng)的方式選擇最佳副本放置節(jié)點(diǎn),降低過載聚集效應(yīng)產(chǎn)生的概率。大量實(shí)驗(yàn)表明,與同類方法相比,該算法下的節(jié)點(diǎn)平均負(fù)載降低了10%,數(shù)據(jù)平均訪問延遲也可以降低15%～20%。第二,云存儲(chǔ)環(huán)境下副本移除問題的研究。針對(duì)云存儲(chǔ)環(huán)境下副本狀態(tài)動(dòng)態(tài)變... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：115 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－?１云存儲(chǔ)系統(tǒng)模型圖??存儲(chǔ)層：存儲(chǔ)層由物理存儲(chǔ)設(shè)備和管理這些設(shè)備的管理系統(tǒng)組成

?第一章緒論???１．３本文研究?jī)?nèi)容??本文圍繞云存儲(chǔ)應(yīng)用環(huán)境所帶來的數(shù)據(jù)訪問效率、系統(tǒng)存儲(chǔ)利用率以及數(shù)據(jù)可??靠性等問題展開研宄，提出了副本放置算法、副本移除算法以及多副本可靠性策略，??通過合理的副本放置與副本移除實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)環(huán)境下低存儲(chǔ)消耗、高數(shù)據(jù)訪問效率以??及保證數(shù)據(jù)可靠性的目標(biāo)。本文的具體研宄內(nèi)容如圖１－２所示。??基于云存儲(chǔ)的副本策略關(guān)鍵技術(shù)研宄??副本移除研宂?副本放置研宄??入—．．．．．．．ＺＩＺ：＾—?＾ＺＥＩＬ—Ｊ??在復(fù)雜的云存儲(chǔ)應(yīng)用環(huán)境下改善數(shù)據(jù)訪的問效率、保證??應(yīng)用環(huán)１?境變得?敗目標(biāo)＇?數(shù)據(jù)的可靠性、提髙系統(tǒng)的存儲(chǔ)利脾?緩解當(dāng)�。樵拼鎯�(chǔ)??日益復(fù)雜多樣，?牛?…?…?在數(shù)據(jù)訪問效率、??影響數(shù)據(jù)的訪問?１?數(shù)據(jù)可靠性以及??數(shù)據(jù)可靠性研％?＃儲(chǔ)利＝方面的??以及存儲(chǔ)利用率???問題????超大規(guī)模、高可擴(kuò)展性、高可靠性、虛擬化、按需服務(wù)和價(jià)格低廉等特點(diǎn)的服務(wù)????—???Ｚｖ：————?—：??訪問層應(yīng)用接口層基礎(chǔ)管理層存儲(chǔ)層—核心—？基礎(chǔ)管理層??云存儲(chǔ)系統(tǒng)??圖１－２云存儲(chǔ)環(huán)境下副本策略關(guān)鍵技術(shù)研宄內(nèi)容??（１）云存儲(chǔ)環(huán)境下副本放置問題的研宄??在云存儲(chǔ)環(huán)境中，為降低數(shù)據(jù)訪問延遲，均衡系統(tǒng)的負(fù)載，傳統(tǒng)副本放置算法??通常采用”事后調(diào)整閾值”的方法創(chuàng)建和放置副本。然而，在高負(fù)載環(huán)境下，由于閾值??調(diào)整的滯后性，這些算法容易導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)過載概率增加，嚴(yán)重的會(huì)形成過載聚集效應(yīng)，??影響了數(shù)據(jù)的訪問效率。本文提出了一種分散自適應(yīng)動(dòng)態(tài)副本放置算法來應(yīng)對(duì)該問??題。該算法首先根據(jù)節(jié)點(diǎn)負(fù)載定義了過熱相似度函數(shù)，并根據(jù)節(jié)

?放置副本?????｜?；?：?；?：?；?ｉ??＾?獲取副本創(chuàng)建的最佳時(shí)機(jī)?？?＾?創(chuàng)建副本?？??放置副本?？；??節(jié)點(diǎn)狀態(tài)隸屬函數(shù)?過熱相似度隸屬函數(shù)??｜?？?！??：…——?—??…—?—?．?—?—??ｊｆ??因素、??：??—————??＾?副本訪問量?節(jié)點(diǎn)預(yù)熱狀態(tài)???節(jié)點(diǎn)的過熱相似度??－－??；?；?過熱相似度相似范圍??節(jié)點(diǎn)跟務(wù)能力?裹在與之???節(jié)點(diǎn)度??圖２－１ＤＡＲＳ副本放置方法??問請(qǐng)求進(jìn)行回應(yīng)。為有效減低節(jié)點(diǎn)的過載概率，它根據(jù)預(yù)定義的過載閾值，利用過??熱相似度函數(shù)衡量當(dāng)前負(fù)載與過載閾值的關(guān)系，在節(jié)點(diǎn)即將過載時(shí)創(chuàng)建副本，減小??放置節(jié)點(diǎn)過載的概率。為了能夠及時(shí)的將訪問壓力分散到其他節(jié)點(diǎn)，ＤＡＲＳ在放置??副本時(shí)，綜合參考節(jié)點(diǎn)的過熱相似度和放置副本被訪問的概率，采用模糊聚類分析??法從創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)的鄰居中選擇最佳副本放置節(jié)點(diǎn)放置副本，降低過載聚集效應(yīng)產(chǎn)生的??概率；同時(shí)通過副本放置均衡系統(tǒng)的負(fù)載、降低數(shù)據(jù)的訪問延遲。??２．３副本創(chuàng)建的時(shí)機(jī)??２．３．１節(jié)點(diǎn)負(fù)載和節(jié)點(diǎn)狀態(tài)之間的關(guān)系??１、節(jié)點(diǎn)負(fù)載??在云存儲(chǔ)環(huán)境下，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)負(fù)載產(chǎn)生變化的因素有很多；其中，數(shù)據(jù)請(qǐng)求和處??理請(qǐng)求是導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)負(fù)載增加的重要原因。本文忽略節(jié)點(diǎn)處理請(qǐng)求所導(dǎo)致的負(fù)載，只??考慮數(shù)據(jù)請(qǐng)求；并假定數(shù)據(jù)請(qǐng)求是導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)負(fù)載增加的主要原因；同時(shí)假定節(jié)點(diǎn)在??單位時(shí)間內(nèi)接收到的請(qǐng)求量包含節(jié)點(diǎn)本地文件接收的訪問量和經(jīng)過該節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)的??請(qǐng)求量。??１７??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3502014