基于P2P的云存儲(chǔ)系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)與分析
本文選題:云存儲(chǔ)模型 切入點(diǎn):對(duì)等網(wǎng)絡(luò) 出處:《華中科技大學(xué)》2012年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:云存儲(chǔ)是一種集合了多種現(xiàn)有計(jì)算機(jī)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)形式,與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)相比,云存儲(chǔ)的顯著特點(diǎn)在于按需使用、按量付費(fèi)。目前基于主從式結(jié)構(gòu)的云存儲(chǔ)模型存在單點(diǎn)故障,并存在容易使主節(jié)點(diǎn)負(fù)載過高的缺點(diǎn);基于對(duì)等結(jié)構(gòu)的云存儲(chǔ)模型具有管理同步更新較為復(fù)雜,并存在網(wǎng)絡(luò)分區(qū)和繞路等問題;此外,,目前的云存儲(chǔ)系統(tǒng)并不能夠根據(jù)用戶的需求選擇數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地點(diǎn)。 為此,本文在分析了對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上,分析并比較了目前兩種典型的云存儲(chǔ)平臺(tái),設(shè)計(jì)了一種基于P2P的層次化云存儲(chǔ)模型。該模型通過增加了點(diǎn)連通度和邊連通度,極大的緩解了覆蓋網(wǎng)的分割問題,以及避免了主從式網(wǎng)絡(luò)中單點(diǎn)故障的問題。通過層次化的結(jié)構(gòu)布局,存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)包含了其所在環(huán)上的其它所有節(jié)點(diǎn)的信息,方便了數(shù)據(jù)的同步更新。此外,通過重構(gòu)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的ID,提高了覆蓋網(wǎng)與實(shí)際物理網(wǎng)絡(luò)的一致性,減少了通信時(shí)延;并具有路由局部性與地點(diǎn)感知功能,數(shù)據(jù)的定位過程中不會(huì)產(chǎn)生繞路問題;根據(jù)節(jié)點(diǎn)ID中的比例碼,有效的緩解了由于路由局部性所帶來的負(fù)載不平衡的問題。 分析了該模型的工作機(jī)制,包括對(duì)節(jié)點(diǎn)的加入和退出機(jī)制進(jìn)行了分析,討論了節(jié)點(diǎn)中各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的同步及更新。然后分析了數(shù)據(jù)的定位方式,進(jìn)一步的,分析了數(shù)據(jù)的遷移和負(fù)載均衡及其緩存和副本機(jī)制等。最后模擬分析了結(jié)果,對(duì)讀寫響應(yīng)特性、負(fù)載是否均衡、平均的數(shù)據(jù)定位跳數(shù)進(jìn)行了分析。研究結(jié)果可為云存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行提供理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:Cloud storage is a network storage form which combines many existing computer technologies. Compared with traditional network storage, cloud storage is characterized by its on-demand use. At present, the cloud storage model based on master-slave structure has a single point of failure, and has the disadvantage of easily overloading the master node, and the cloud storage model based on peer-to-peer structure has complicated management of synchronous update. In addition, the current cloud storage system can not select the data storage location according to the needs of users. Therefore, based on the analysis of peer-to-peer network, two typical cloud storage platforms are analyzed and compared, and a hierarchical cloud storage model based on P2P is designed, which increases point connectivity and edge connectivity. It greatly alleviates the problem of overlay network segmentation and avoids the problem of single point failure in master-slave network. Through the hierarchical structure layout, the storage node contains the information of all the other nodes on the ring in which it is located. In addition, by reconstructing the IDs of storage nodes, the consistency between overlay network and actual physical network is improved, and the communication delay is reduced. In the process of data location, there is no bypass problem. According to the scale code of node ID, the problem of load imbalance caused by routing locality is effectively alleviated. This paper analyzes the working mechanism of the model, including the join and exit mechanism of the node, discusses the synchronization and update of various data structures in the node, and then analyzes the location mode of the data. The migration and load balancing of data and the mechanism of caching and replica are analyzed. Finally, the results are simulated and analyzed. The average number of hops of data location is analyzed and the results can provide a theoretical basis for the design and operation of cloud storage system.
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:TP333;TP393.02
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本文編號(hào):1605204
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