【摘要】：大數(shù)據(jù)時代的到來對存儲系統(tǒng)提出了更高的要求,也使得存儲系統(tǒng)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。虛擬化技術(shù)的不斷發(fā)展極大地降低了存儲和管理成本,而虛擬桌面作為建立在服務(wù)器虛擬化基礎(chǔ)之上的新型應(yīng)用,也通過集中共享存儲為節(jié)約管理成本、保護(hù)數(shù)據(jù)安全以及提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性創(chuàng)造了十分有利的條件,但是有限的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬以及磁盤吞吐率導(dǎo)致虛擬機(jī)啟動時間長、用戶體驗(yàn)差。為了解決這一難題,本研究設(shè)計(jì)了基于SSD緩存數(shù)據(jù)縮減的虛擬桌面存儲系統(tǒng),利用數(shù)據(jù)縮減技術(shù)和固態(tài)存儲技術(shù)解決傳統(tǒng)虛擬桌面系統(tǒng)中用戶體驗(yàn)差的問題,并重點(diǎn)對數(shù)據(jù)縮減策略進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化,本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:首先對虛擬桌面應(yīng)用中的實(shí)際負(fù)載進(jìn)行了全面的分析,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了多種重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、Delta編碼以及數(shù)據(jù)壓縮等基本數(shù)據(jù)縮減算法,測試分析了各算法的優(yōu)勢與缺點(diǎn)并深入研究了影響數(shù)據(jù)縮減效果的因素,為進(jìn)一步研究適用于虛擬桌面應(yīng)用的數(shù)據(jù)縮減策略提供了理論依據(jù)。然后針對虛擬虛擬桌面存儲系統(tǒng)中采用的SSD緩存,根據(jù)其特性設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了兩級重復(fù)數(shù)據(jù)刪除策略,充分發(fā)揮塊級和頁級重復(fù)數(shù)據(jù)刪除各自的優(yōu)勢,并設(shè)計(jì)了兩級地址映射策略、自適應(yīng)的緩存替換策略以及容器結(jié)構(gòu)的元數(shù)據(jù)管理策略以保證兩級重刪策略的性能優(yōu)勢。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,兩級重刪策略不僅可以保證理想的消冗效果,而且其元數(shù)據(jù)量僅占經(jīng)典固定長度重刪策略的30%~40%。最后在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)數(shù)據(jù)縮減策略,將固定長度重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、Delta編碼和數(shù)據(jù)壓縮自適應(yīng)地進(jìn)行結(jié)合以提高消冗效果,同時采用了簡單高效的采樣策略以及雙Bloom Filter結(jié)構(gòu)提高消重效率,融合多種技術(shù)提高數(shù)據(jù)縮減技術(shù)的自適應(yīng)性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,自適應(yīng)數(shù)據(jù)縮減策略的數(shù)據(jù)縮減率比經(jīng)典固定長度重復(fù)數(shù)據(jù)刪除提高了30%以上。本文三部分工作將工程實(shí)踐與理論創(chuàng)新緊密結(jié)合,通過研究虛擬桌面應(yīng)用中面向SSD緩存的數(shù)據(jù)縮減技術(shù),提高了基于SSD緩存的空間利用率和命中率,有效緩解了網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力,提高了系統(tǒng)訪問速度從而改善了用戶體驗(yàn)。
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【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP333
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本文編號：2489298