本文關(guān)鍵詞：基于NFS的云存儲網(wǎng)關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究及系統(tǒng)實現(xiàn)

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【摘要】：云存儲是解決傳統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)據(jù)增長背景下存儲擴容需求最有效的方式之一。云存儲網(wǎng)關(guān)通過協(xié)議轉(zhuǎn)換的方式屏蔽云存儲接口和傳統(tǒng)存儲協(xié)議接口之間的巨大差異。但是行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的云存儲網(wǎng)關(guān)存在傳統(tǒng)存儲協(xié)議支持不完整,響應(yīng)時間過長,以及不兼容多種云存儲的問題。針對以上問題,本文對云存儲網(wǎng)關(guān)中的關(guān)鍵技術(shù)進行研究,提出相應(yīng)的解決方案,構(gòu)建一套基于NFS的云存儲網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。針對傳統(tǒng)存儲協(xié)議支持不完整的問題,提出保留實體文件目錄的方法。避免使用虛擬文件導(dǎo)致無法支持特殊文件和復(fù)雜操作的結(jié)果,實現(xiàn)對傳統(tǒng)存儲協(xié)議的完整支持。針對響應(yīng)時間過長的問題,提出大文件分割的方法來降低最大響應(yīng)時間,同時提出Hybrid改進算法并運用到緩存中來改善平均響應(yīng)時間,最后將兩種方法結(jié)合起來,將響應(yīng)時間控制在合理的范圍內(nèi)。針對不兼容多種云存儲的問題,在云存儲網(wǎng)關(guān)架構(gòu)上增加云存儲訪問統(tǒng)一接口,集中解決多種云存儲兼容問題。提出針對云存儲網(wǎng)關(guān)的云存儲訪問標準接口,屏蔽云存儲接口的異構(gòu),實現(xiàn)多種云存儲的無縫兼容。本文構(gòu)建了一個完整的云存儲網(wǎng)關(guān)系統(tǒng),包括NFS服務(wù)器、大文件適配模塊、緩存管理器、云存儲訪問統(tǒng)一接口等模塊。在模塊設(shè)計及實現(xiàn)過程中運用上述提出的方法,針對性地解決云存儲網(wǎng)關(guān)現(xiàn)有的問題。本文對構(gòu)建的云存儲網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)進行測試,測試結(jié)果表明,在犧牲少量原生NFS服務(wù)器性能的前提下,本文提出的方法使得本文提出的云存儲網(wǎng)關(guān)能夠兼容多種云存儲、承載傳統(tǒng)應(yīng)用、并降低系統(tǒng)響應(yīng)時間。
【關(guān)鍵詞】：云存儲 云存儲網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) 緩存 大文件
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 主要縮寫表14-15
• 第一章 緒論15-25
• 1.1 研究背景和意義15-16
• 1.2 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)16-21
• 1.2.1 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)的架構(gòu)17-18
• 1.2.2 原生NFS服務(wù)器的架構(gòu)18-19
• 1.2.3 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)的使用現(xiàn)狀19-21
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題21-23
• 1.3.1 云存儲網(wǎng)關(guān)研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3.2 存在的問題22-23
• 1.4 本文完成的工作23-24
• 1.5 本文組織架構(gòu)24-25
• 第二章 云存儲網(wǎng)關(guān)的總體設(shè)計25-34
• 2.1 系統(tǒng)需求分析25-26
• 2.2 整體架構(gòu)概述26-28
• 2.3 功能模塊接口28
• 2.4 模塊間交互過程28-31
• 2.4.1 云存儲網(wǎng)關(guān)本地文件讀取28-29
• 2.4.2 云存儲文件讀取29-30
• 2.4.3 文件遷移30-31
• 2.5 云存儲網(wǎng)關(guān)對現(xiàn)有問題的解決31-33
• 2.5.1 NFS服務(wù)器31-32
• 2.5.2 緩存管理器32
• 2.5.3 大文件適配模塊32
• 2.5.4 云存儲訪問統(tǒng)一接口32-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第三章 NFS服務(wù)器的設(shè)計及實現(xiàn)34-48
• 3.1 NFS服務(wù)器的設(shè)計34-36
• 3.1.1 NFS服務(wù)器架構(gòu)概述34-35
• 3.1.2 保持文件和目錄實體化35-36
• 3.2 NFS服務(wù)器的實現(xiàn)36-47
• 3.2.1 信息查詢類規(guī)程36-39
• 3.2.2 文件屬性類規(guī)程39-40
• 3.2.3 文件讀寫類規(guī)程40-42
• 3.2.4 新建文件類規(guī)程42-43
• 3.2.5 刪除文件類規(guī)程43-45
• 3.2.6 文件屬性變化的連帶效應(yīng)45-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 第四章 緩存管理器的設(shè)計及實現(xiàn)48-59
• 4.1 緩存替換算法的研究48-52
• 4.1.1 緩存替換算法的評價標準48-49
• 4.1.2 常用緩存替換算法49-51
• 4.1.3 常用替換算法的仿真與結(jié)果分析51-52
• 4.2 基于Hybrid算法的改進算法研究與設(shè)計52-55
• 4.2.1 Hybrid算法的缺陷52-53
• 4.2.2 Hybrid改進算法研究與設(shè)計53-54
• 4.2.3 Hybrid改進算法的仿真與結(jié)果分析54-55
• 4.3 緩存管理器的實現(xiàn)55-58
• 4.3.1 緩存管理器的需求分析55
• 4.3.2 緩存管理器的實現(xiàn)55-57
• 4.3.3 緩存管理器與NFS服務(wù)器協(xié)同工作57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第五章 云存儲網(wǎng)關(guān)其余模塊的設(shè)計及實現(xiàn)59-70
• 5.1 云存儲訪問統(tǒng)一接口的設(shè)計及實現(xiàn)59-62
• 5.1.1 云存儲接口的異構(gòu)59-60
• 5.1.2 云存儲訪問統(tǒng)一接口需求分析60
• 5.1.3 云存儲訪問統(tǒng)一接口的實現(xiàn)60-62
• 5.2 大文件適配模塊的設(shè)計及實現(xiàn)62-64
• 5.2.1 云存儲接口方案及其局限性62
• 5.2.2 大文件適配模塊的設(shè)計62-63
• 5.2.3 大文件適配模塊的實現(xiàn)63-64
• 5.2.4 大文件適配模塊的局限64
• 5.3 文件元數(shù)據(jù)管理模塊的設(shè)計及實現(xiàn)64-69
• 5.3.1 文件元數(shù)據(jù)表的設(shè)計65-68
• 5.3.2 內(nèi)存緩存68-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 第六章 系統(tǒng)測試70-81
• 6.1 測試環(huán)境70-72
• 6.2 系統(tǒng)測試與結(jié)果分析72-80
• 6.2.1 多種云存儲兼容性測試72-73
• 6.2.2 傳統(tǒng)應(yīng)用承載測試73-74
• 6.2.3 大文件讀取測試74-76
• 6.2.4 緩存效果測試76-78
• 6.2.5 云存儲網(wǎng)關(guān)與原生NFS服務(wù)器的對比測試78-80
• 6.3 本章小結(jié)80-81
• 總結(jié)與展望81-83
• 參考文獻83-86
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果86-87
• 致謝87-88
• 附件88

【參考文獻】

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本文編號：1029478