基于P2P結(jié)構(gòu)的廣域分布式存儲(chǔ)相關(guān)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-30 09:24
P2P計(jì)算技術(shù)有別于傳統(tǒng)客戶/服務(wù)器服務(wù)模式,具有極強(qiáng)的魯棒性和可擴(kuò)展性。在互聯(lián)網(wǎng)信息爆炸的今天,利用P2P技術(shù)來構(gòu)建海量數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)成為最有效的存儲(chǔ)組織模式之一。P2P計(jì)算環(huán)境中的拓?fù)湟恢滦浴⒐?jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)性、異構(gòu)性和自治性等問題是構(gòu)建分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)面臨的關(guān)鍵問題和難點(diǎn)。以利用Internet上個(gè)人計(jì)算機(jī)的空閑計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)建一個(gè)面向海量用戶的海量分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)為主要應(yīng)用目標(biāo),本文研究了目前主要采用的分布式存儲(chǔ)技術(shù),分析了利用P2P技術(shù)構(gòu)建分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)面臨的主要問題,在研究構(gòu)建P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和算法基礎(chǔ)之上,針對(duì)現(xiàn)有P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)在實(shí)時(shí)性和容錯(cuò)性上存在的不足,提出一個(gè)面向Internet的基于對(duì)等結(jié)構(gòu)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)(RSA-Store)框架,對(duì)存儲(chǔ)覆蓋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、數(shù)據(jù)管理、副本一致性維護(hù)和負(fù)載均衡等問題提出了相應(yīng)的解決方案和策略,主要研究工作和創(chuàng)新如下:(1)提出一種新的存儲(chǔ)覆蓋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建機(jī)制來改善P2P網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)湟恢滦詥栴}。拓?fù)湟恢滦詥栴}嚴(yán)重制約了存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能,現(xiàn)有研究通過測(cè)量節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)距離并在此基礎(chǔ)上對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分組來改善這種影響,通過網(wǎng)絡(luò)距離進(jìn)行分...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:133 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 分布式存儲(chǔ)技術(shù)研究述評(píng)
1.2.1 區(qū)域網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)
1.2.2 分布式文件系統(tǒng)
1.2.3 廣域分布式存儲(chǔ)技術(shù)
1.2.4 基于對(duì)等結(jié)構(gòu)的廣域分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)
1.3 P2P存儲(chǔ)技術(shù)面臨的主要問題
1.4 本文的主要工作和貢獻(xiàn)
1.5 論文結(jié)構(gòu)
第2章 基于P2P結(jié)構(gòu)的廣域分布式存儲(chǔ)框架RSA-Store
2.1 引言
2.2 P2P存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)組織方式
2.2.1 集中目錄式結(jié)構(gòu)
2.2.2 純分布式結(jié)構(gòu)
2.2.3 超節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)(混合P2P方式)
2.2.4 結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)
2.2.5 分析與討論
2.3 P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)中的容錯(cuò)技術(shù)
2.3.1 BFT副本容錯(cuò)
2.3.2 BFT糾錯(cuò)碼Quorum容錯(cuò)
2.3.3 BFT副本Quorum容錯(cuò)
2.3.4 P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)BFT容錯(cuò)小結(jié)
2.4 P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性保證技術(shù)研究
2.4.1 P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)中的服務(wù)器選擇技術(shù)
2.4.2 P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)中的緩存技術(shù)
2.5 一種基于P2P結(jié)構(gòu)的廣域分布式存儲(chǔ)框架RSA-store
2.5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想
2.5.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.5.3 存儲(chǔ)覆蓋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
2.5.4 準(zhǔn)入機(jī)制
2.5.5 數(shù)據(jù)管理機(jī)制
2.5.6 副本一致性維護(hù)
2.5.7 負(fù)載均衡機(jī)制
2.7 小結(jié)
第3章 基于區(qū)域語義的存儲(chǔ)覆蓋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法
3.1 引言
3.2 相關(guān)研究
3.3 基于區(qū)域語義的存儲(chǔ)覆蓋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法
3.3.1 RSA-HRing覆蓋網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
3.3.2 基于區(qū)域語義的節(jié)點(diǎn)分簇方法
3.3.3 覆蓋網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)保持機(jī)制
3.3.4 RSA-HRing構(gòu)建開銷分析
3.4 基于路徑矢量的覆蓋網(wǎng)絡(luò)路由算法(Path-Vector Routing Algorithm)
3.4.1 算法基本思想
3.4.2 算法實(shí)現(xiàn)
3.4.3 算法性能分析
3.5 仿真實(shí)驗(yàn)與討論
3.5.1 拓?fù)錁?gòu)建消耗的消息數(shù)比較
3.5.2 路由性能比較
3.6 小結(jié)
第4章 一種基于區(qū)域感知的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)管理策略
4.1 引言
4.2 相關(guān)研究
4.3 基于區(qū)域感知的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制
4.3.1 文件存儲(chǔ)機(jī)制
4.3.2 數(shù)據(jù)備份機(jī)制
4.3.3 文件定位機(jī)制
4.4 RSA-Store數(shù)據(jù)訪問性能分析
4.4.1 數(shù)據(jù)訪問開銷
4.4.2 節(jié)點(diǎn)失效對(duì)數(shù)據(jù)訪問成功率影響的概率分析
4.6 仿真實(shí)驗(yàn)與討論
4.6.1 定位數(shù)據(jù)的覆蓋網(wǎng)跳數(shù)比較
4.6.2 節(jié)點(diǎn)失效對(duì)數(shù)據(jù)定位效果的影響
4.6.3 SNFT-RA算法對(duì)數(shù)據(jù)定位效果的影響
4.7 小結(jié)
第5章 基于節(jié)點(diǎn)異構(gòu)度的副本一致性維護(hù)方法
5.1 引言
5.2 相關(guān)研究
5.3 基于節(jié)點(diǎn)異構(gòu)度的副本一致性維護(hù)算法
5.3.1 前提假設(shè)及相關(guān)定義
5.3.2 節(jié)點(diǎn)異構(gòu)度
5.4 更新內(nèi)容樹的建立
5.4.1 問題模型
5.4.2 MDU-H算法
5.5 NHDCOM的維護(hù)
5.5.1 副本節(jié)點(diǎn)的加入與離開
5.5.2 副本節(jié)點(diǎn)的失效
5.6 算法性能分析
5.7 仿真實(shí)驗(yàn)與討論
5.8 小結(jié)
第6章 一種基于虛擬服務(wù)器拆分的負(fù)載平衡算法
6.1 引言
6.2 相關(guān)研究
6.3 SVSP問題
6.3.1 SVSP問題定義
6.3.2 SVSP數(shù)學(xué)建模
6.3.3 SVSP的概率分析
6.4 基于虛擬服務(wù)器拆分的負(fù)載平衡算法(VSSLBA)
6.4.1 算法思想與分析
6.4.2 VSSLBA
6.5 仿真實(shí)驗(yàn)與討論
6.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
6.5.2 SVSP概率分析仿真
6.5.3 虛擬服務(wù)器拆分算法的有效性檢驗(yàn)
6.5.4 VSSLBA對(duì)負(fù)載平衡性能的影響
6.6 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于物理拓?fù)涞母倪M(jìn)Chord模型[J]. 符云清,王興芹. 計(jì)算機(jī)工程. 2012(06)
[2]一種對(duì)等結(jié)構(gòu)的云存儲(chǔ)系統(tǒng)研究[J]. 吳吉義,傅建慶,平玲娣,謝琪. 電子學(xué)報(bào). 2011(05)
[3]DHT網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估計(jì)算法的定量分析與設(shè)計(jì)[J]. 肖波,聶曉文,侯孟書. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[4]一類DHT算法中負(fù)載的概率分布[J]. 聶曉文,盧顯良,孟江濤,彭永祥. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2009(10)
[5]DHT算法基本統(tǒng)計(jì)特性及其應(yīng)用[J]. 聶曉文,盧顯良,周旭,李梁,徐海湄. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2009(05)
[6]Ca-Chord:基于主從環(huán)的Chord路由算法[J]. 李京文,熊焰,高燕. 計(jì)算機(jī)工程. 2009(11)
[7]結(jié)構(gòu)化Chord算法改進(jìn)[J]. 李廣華,朱志祥. 西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]基于P2P網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的副本一致性維護(hù)算法[J]. 郭曉梅,李仁發(fā),文吉?jiǎng)?謝鯤. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2009(01)
[9]基于副本索引的P2P副本一致性維護(hù)策略[J]. 蔣試偉,歐陽松. 計(jì)算機(jī)工程. 2008(19)
[10]P2P系統(tǒng)中基于副本鏈的一致性維護(hù)算法[J]. 蘇長(zhǎng)根,歐陽松. 計(jì)算機(jī)工程. 2008(18)
博士論文
[1]DHT覆蓋網(wǎng)若干基礎(chǔ)性問題研究[D]. 聶曉文.電子科技大學(xué) 2009
[2]基于P2P的分布式存儲(chǔ)及其相關(guān)技術(shù)研究[D]. 侯孟書.電子科技大學(xué) 2005
[3]面向Internet的大規(guī)模分布式存儲(chǔ)技術(shù)研究[D]. 周旭.電子科技大學(xué) 2004
[4]大規(guī)模分布式存儲(chǔ)技術(shù)研究[D]. 魏青松.電子科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3257486
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:133 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 分布式存儲(chǔ)技術(shù)研究述評(píng)
1.2.1 區(qū)域網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)
1.2.2 分布式文件系統(tǒng)
1.2.3 廣域分布式存儲(chǔ)技術(shù)
1.2.4 基于對(duì)等結(jié)構(gòu)的廣域分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)
1.3 P2P存儲(chǔ)技術(shù)面臨的主要問題
1.4 本文的主要工作和貢獻(xiàn)
1.5 論文結(jié)構(gòu)
第2章 基于P2P結(jié)構(gòu)的廣域分布式存儲(chǔ)框架RSA-Store
2.1 引言
2.2 P2P存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)組織方式
2.2.1 集中目錄式結(jié)構(gòu)
2.2.2 純分布式結(jié)構(gòu)
2.2.3 超節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)(混合P2P方式)
2.2.4 結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)
2.2.5 分析與討論
2.3 P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)中的容錯(cuò)技術(shù)
2.3.1 BFT副本容錯(cuò)
2.3.2 BFT糾錯(cuò)碼Quorum容錯(cuò)
2.3.3 BFT副本Quorum容錯(cuò)
2.3.4 P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)BFT容錯(cuò)小結(jié)
2.4 P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性保證技術(shù)研究
2.4.1 P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)中的服務(wù)器選擇技術(shù)
2.4.2 P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)中的緩存技術(shù)
2.5 一種基于P2P結(jié)構(gòu)的廣域分布式存儲(chǔ)框架RSA-store
2.5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想
2.5.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.5.3 存儲(chǔ)覆蓋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
2.5.4 準(zhǔn)入機(jī)制
2.5.5 數(shù)據(jù)管理機(jī)制
2.5.6 副本一致性維護(hù)
2.5.7 負(fù)載均衡機(jī)制
2.7 小結(jié)
第3章 基于區(qū)域語義的存儲(chǔ)覆蓋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法
3.1 引言
3.2 相關(guān)研究
3.3 基于區(qū)域語義的存儲(chǔ)覆蓋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法
3.3.1 RSA-HRing覆蓋網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
3.3.2 基于區(qū)域語義的節(jié)點(diǎn)分簇方法
3.3.3 覆蓋網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)保持機(jī)制
3.3.4 RSA-HRing構(gòu)建開銷分析
3.4 基于路徑矢量的覆蓋網(wǎng)絡(luò)路由算法(Path-Vector Routing Algorithm)
3.4.1 算法基本思想
3.4.2 算法實(shí)現(xiàn)
3.4.3 算法性能分析
3.5 仿真實(shí)驗(yàn)與討論
3.5.1 拓?fù)錁?gòu)建消耗的消息數(shù)比較
3.5.2 路由性能比較
3.6 小結(jié)
第4章 一種基于區(qū)域感知的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)管理策略
4.1 引言
4.2 相關(guān)研究
4.3 基于區(qū)域感知的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制
4.3.1 文件存儲(chǔ)機(jī)制
4.3.2 數(shù)據(jù)備份機(jī)制
4.3.3 文件定位機(jī)制
4.4 RSA-Store數(shù)據(jù)訪問性能分析
4.4.1 數(shù)據(jù)訪問開銷
4.4.2 節(jié)點(diǎn)失效對(duì)數(shù)據(jù)訪問成功率影響的概率分析
4.6 仿真實(shí)驗(yàn)與討論
4.6.1 定位數(shù)據(jù)的覆蓋網(wǎng)跳數(shù)比較
4.6.2 節(jié)點(diǎn)失效對(duì)數(shù)據(jù)定位效果的影響
4.6.3 SNFT-RA算法對(duì)數(shù)據(jù)定位效果的影響
4.7 小結(jié)
第5章 基于節(jié)點(diǎn)異構(gòu)度的副本一致性維護(hù)方法
5.1 引言
5.2 相關(guān)研究
5.3 基于節(jié)點(diǎn)異構(gòu)度的副本一致性維護(hù)算法
5.3.1 前提假設(shè)及相關(guān)定義
5.3.2 節(jié)點(diǎn)異構(gòu)度
5.4 更新內(nèi)容樹的建立
5.4.1 問題模型
5.4.2 MDU-H算法
5.5 NHDCOM的維護(hù)
5.5.1 副本節(jié)點(diǎn)的加入與離開
5.5.2 副本節(jié)點(diǎn)的失效
5.6 算法性能分析
5.7 仿真實(shí)驗(yàn)與討論
5.8 小結(jié)
第6章 一種基于虛擬服務(wù)器拆分的負(fù)載平衡算法
6.1 引言
6.2 相關(guān)研究
6.3 SVSP問題
6.3.1 SVSP問題定義
6.3.2 SVSP數(shù)學(xué)建模
6.3.3 SVSP的概率分析
6.4 基于虛擬服務(wù)器拆分的負(fù)載平衡算法(VSSLBA)
6.4.1 算法思想與分析
6.4.2 VSSLBA
6.5 仿真實(shí)驗(yàn)與討論
6.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
6.5.2 SVSP概率分析仿真
6.5.3 虛擬服務(wù)器拆分算法的有效性檢驗(yàn)
6.5.4 VSSLBA對(duì)負(fù)載平衡性能的影響
6.6 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于物理拓?fù)涞母倪M(jìn)Chord模型[J]. 符云清,王興芹. 計(jì)算機(jī)工程. 2012(06)
[2]一種對(duì)等結(jié)構(gòu)的云存儲(chǔ)系統(tǒng)研究[J]. 吳吉義,傅建慶,平玲娣,謝琪. 電子學(xué)報(bào). 2011(05)
[3]DHT網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估計(jì)算法的定量分析與設(shè)計(jì)[J]. 肖波,聶曉文,侯孟書. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[4]一類DHT算法中負(fù)載的概率分布[J]. 聶曉文,盧顯良,孟江濤,彭永祥. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2009(10)
[5]DHT算法基本統(tǒng)計(jì)特性及其應(yīng)用[J]. 聶曉文,盧顯良,周旭,李梁,徐海湄. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2009(05)
[6]Ca-Chord:基于主從環(huán)的Chord路由算法[J]. 李京文,熊焰,高燕. 計(jì)算機(jī)工程. 2009(11)
[7]結(jié)構(gòu)化Chord算法改進(jìn)[J]. 李廣華,朱志祥. 西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]基于P2P網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的副本一致性維護(hù)算法[J]. 郭曉梅,李仁發(fā),文吉?jiǎng)?謝鯤. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2009(01)
[9]基于副本索引的P2P副本一致性維護(hù)策略[J]. 蔣試偉,歐陽松. 計(jì)算機(jī)工程. 2008(19)
[10]P2P系統(tǒng)中基于副本鏈的一致性維護(hù)算法[J]. 蘇長(zhǎng)根,歐陽松. 計(jì)算機(jī)工程. 2008(18)
博士論文
[1]DHT覆蓋網(wǎng)若干基礎(chǔ)性問題研究[D]. 聶曉文.電子科技大學(xué) 2009
[2]基于P2P的分布式存儲(chǔ)及其相關(guān)技術(shù)研究[D]. 侯孟書.電子科技大學(xué) 2005
[3]面向Internet的大規(guī)模分布式存儲(chǔ)技術(shù)研究[D]. 周旭.電子科技大學(xué) 2004
[4]大規(guī)模分布式存儲(chǔ)技術(shù)研究[D]. 魏青松.電子科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3257486
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/ydhl/3257486.html
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