【摘要】：隨著云計算時代的到來，越來越多的數據被放在云端統(tǒng)一向用戶提供相應的服務，如何保證數據實時在線、可服務已經成為一個重要的研究方向。目前，服務高可用性的研究仍處在初級階段，往往需要根據實際需求進行設計和實現，不具有通用性和擴展性。為解決數據存儲的可用性問題，提高系統(tǒng)的可靠性和通用性，以多學科虛擬實驗為應用需求，設計并實現了高可用、分布式、可擴展的數據存儲系統(tǒng)。 高可用分布式的數據存儲系統(tǒng)結合了目前主流的數據可用性保證技術，并在此基礎上對多方面的技術細節(jié)進行改進和創(chuàng)新。系統(tǒng)使用鍵值對的方式實現對數據的持久化存儲，使用讀寫控制機制和異常處理方法保證系統(tǒng)服務的可用性。系統(tǒng)具有以下的一些特點：（1）采用一致性哈希和虛節(jié)點的數據分布模型使數據請求合理的分布到多個物理節(jié)點，使系統(tǒng)的存儲負載均衡化，提高系統(tǒng)吞吐能力；（2）設計了分布式系統(tǒng)中進行數據傳輸和持久化的二進制協(xié)議和接口模型，定義系統(tǒng)內所有類型的消息和數據實體的通信和處理規(guī)范；（3）使用最終一致性和數據可用性模型控制數據讀寫過程，使可用性能夠根據實際的需求進行調整，提高系統(tǒng)的適應能力，同時對系統(tǒng)可能產生的各種異常情況進行及時處理，盡可能保證數據存取操作的成功；（4）提供節(jié)點間進行狀態(tài)同步和信息交換的相關協(xié)議和機制，使得系統(tǒng)內多個物理節(jié)點之間能夠協(xié)同服務，避免部分節(jié)點失效對系統(tǒng)服務的可用性造成影響，同時也對系統(tǒng)提供擴展性方面的支持。 在充分研究可用性理論和調研開源高可用存儲解決方案的基礎上，實現了該系統(tǒng)。實際運行狀況和相關測試表明，系統(tǒng)至少能保證98%的數據存儲服務可用性，并且提供良好的擴展能力。
【圖文】：

寫到各個節(jié)點上，避免部分節(jié)點上數據堆積，而在節(jié)點添加和刪除時，需要盡可能的減少數據遷。據分布模型主要采用 DHT（Distributed Hash Taing[26]）。分布式哈希表是指對每個待寫入的數據Y，KEY 可以是整數也可以是字符串，這些 KEY點，生成對應的整數范圍或者字符串范圍，數據據存儲在對應的物理節(jié)點上。一致性哈希是分布要流程如圖 2.2 所示。寫入的數據計算哈希值作為 KEY，KEY 為正整 0，最大值為 232，首尾相接的環(huán)上。物理節(jié)點用同樣的哈希函數計算 KEY，將 KEY據 KEY 順時針的存放到其第一個遇到的節(jié)點 K

圖 2.4 節(jié)點間的一次同步過程圖內，將所有的節(jié)點分成兩種類型：種子節(jié)點和普通節(jié)系統(tǒng)更多的信息。因此，，所有普通節(jié)點都主動和種子獲取系統(tǒng)內其他節(jié)點最新的狀態(tài)信息，同時把自身節(jié)。種子節(jié)點仍然只和種子節(jié)點進行狀態(tài)同步。種子節(jié)示。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP333

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 李佳;劉正捷;李冠宇;段建麗;;軟件可用性與美國工業(yè)可用性標準報告[J];計算機科學;2001年10期

2 郭得科;任彥;陳洪輝;薛群威;羅雪山;;一種QoS有保障的Web服務分布式發(fā)現模型[J];軟件學報;2006年11期

3 柳向斌;張志勇;黃濤;;基于數據倉庫環(huán)境下的數據可用性研究[J];計算機技術與發(fā)展;2006年05期

本文編號：2562136