本文關(guān)鍵詞：基于對象存儲的混合塊存儲系統(tǒng)的研究　出處：《上海交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著云計算的不斷發(fā)展虛擬化塊設(shè)備也已成為數(shù)據(jù)中心為虛擬機(jī)提供塊存儲的主流方式。相比于直接使用本地存儲設(shè)備的方式,基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬化塊設(shè)備在可訪問性、可拓展性、可管理性等方面具有顯著的優(yōu)勢。與此同時,固態(tài)硬盤的出現(xiàn)和發(fā)展,使得虛擬機(jī)能夠以此極大地提升數(shù)據(jù)訪問的性能,并使得具有低時延要求的應(yīng)用由此獲益。然而,由于固態(tài)硬盤相比于機(jī)械硬盤高昂得多的單位容量價格,對于大型數(shù)據(jù)中心而言,構(gòu)建完全基于固態(tài)硬盤的存儲系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上仍然是不明智的。為了既提升存儲性能同時節(jié)約成本,基于混合存儲設(shè)備的系統(tǒng)成為理想的存儲方案。盡管目前已有許多關(guān)于該領(lǐng)域的研究,由于云環(huán)境本身的復(fù)雜性,如何基于混合存儲設(shè)備有效地構(gòu)建云規(guī)模的虛擬化塊存儲系統(tǒng)仍亟需進(jìn)一步研究。首先,虛擬化環(huán)境下的負(fù)載通常集中于非結(jié)構(gòu)化的虛擬機(jī)磁盤鏡像,這使得文件系統(tǒng)并非最佳選擇。其次,虛擬機(jī)的高可訪問性要求使得非在線的數(shù)據(jù)放置策略不再可行。此外,先前研究所采用的不具有可拓展性的數(shù)據(jù)遷移策略的負(fù)面影響將在云環(huán)境中被放大。為了應(yīng)對這些問題,本文基于對象存儲架構(gòu),設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了分層的混合塊存儲系統(tǒng):。利用對象存儲數(shù)據(jù)散列存儲的特點(diǎn),將數(shù)據(jù)分塊在和層之間根據(jù)實(shí)時負(fù)載進(jìn)行動態(tài)的遷移,以達(dá)到有效利用混合存儲設(shè)備的目的。本文設(shè)計的數(shù)據(jù)放置算法使得存儲對象數(shù)據(jù)的設(shè)備能夠適應(yīng)于數(shù)據(jù)的負(fù)載特征。為了降低數(shù)據(jù)遷移所帶來的影響,基于對象存儲的特點(diǎn),本文提出了并行的數(shù)據(jù)遷移策略。通過將數(shù)據(jù)遷移的壓力分散于整個存儲設(shè)備集群,該策略同時極大地提升了系統(tǒng)的可拓展性。此外,受益于對象存儲中數(shù)據(jù)直接訪問的特點(diǎn),十分適應(yīng)于非結(jié)構(gòu)化的虛擬磁盤鏡像文件的存儲。在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方面,本文修改了和的源代碼,并將大部分的復(fù)雜性對進(jìn)行了屏蔽,從而盡可能減少對現(xiàn)有虛擬化環(huán)境的影響。在測試方面,本文同時使用了塊級別和文件系統(tǒng)級別的負(fù)載對的有效性進(jìn)行測試。此外,本文還對遷移策略的有效性進(jìn)行了測試和驗(yàn)證。測試結(jié)果顯示,能夠有效地判斷數(shù)據(jù)的合理位置,動態(tài)地調(diào)整數(shù)據(jù)位置,從而達(dá)到高效利用混合存儲設(shè)備的目的。作為首個基于對象存儲架構(gòu)的混合塊存儲系統(tǒng),本文將對該領(lǐng)域今后的研究起到啟示和推動的作用。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP333

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本文編號：1315867