【摘要】：隨著虛擬化技術的蓬勃發(fā)展，云計算平臺層出不窮。云計算平臺以分配虛擬機或者創(chuàng)建虛擬機集群的方式滿足用戶對于資源的需求，虛擬機內的數(shù)據最終保存在鏡像文件中。這種用戶數(shù)據與虛擬機鏡像的緊密耦合的方式，不僅不利于管理，而且數(shù)據會在虛擬機關閉后隨鏡像文件一起被刪除。 云環(huán)境下虛擬機數(shù)據持久化存儲系統(tǒng)為云計算平臺提供了獨立于虛擬機的塊設備存儲服務。系統(tǒng)采用主從架構，由一個頭節(jié)點和多個存儲節(jié)點組成，避免了單點故障的發(fā)生并提高系統(tǒng)的可擴展性。頭節(jié)點負責用戶請求的處理轉發(fā)，通過心跳信息管理維護與各個存儲節(jié)點的連接。存儲節(jié)點采用邏輯卷管理器管理磁盤空間，然后通過iSCSI協(xié)議將磁盤掛載到虛擬機中。系統(tǒng)使用基于集群網絡拓撲的塊設備分配策略選擇合適的存儲節(jié)點，具體而言，在集群中同一個機架上的服務器是連接在同一個交換機中，不同機架之間再通過交換機連接在一起，構成了樹形的網絡拓撲結構，機架內的通信延時低且只會占用內部的帶寬，頭節(jié)點會根據該樹形拓撲結構，選擇與虛擬機距離最近的存儲節(jié)點創(chuàng)建塊設備。 基于Linux操作系統(tǒng)，采用Java和Python語言實現(xiàn)了云環(huán)境下虛擬機數(shù)據持久化存儲系統(tǒng)，并進行了系統(tǒng)測試。測試的結果表明，該系統(tǒng)使虛擬機能夠成功地申請并掛載塊設備，當虛擬機關閉后保存在塊設備中的數(shù)據沒有丟失，實現(xiàn)了數(shù)據的持久化存儲。性能測試的結果表明，塊設備的訪問速率相比虛擬機鏡像提升了20%，能夠滿足應用對性能的需求。
【圖文】：

圖 2.1 系統(tǒng)拓撲結構圖到設計目標，，根據現(xiàn)有集群的網絡連接狀況[23]，系統(tǒng)拓撲。在該結構下，一個集群由多個機架組成，不同相互連接，而機架內部的服務器則通過交換機組織在

此外，快照區(qū)中預留了一個區(qū)域，用于保存被修改的區(qū)塊數(shù)據。當修改邏輯卷中的數(shù)據時，圖中假設第一區(qū)塊上的數(shù)據被修改，軟件會在更改前將該區(qū)塊中的原始數(shù)據拷貝到預留區(qū)中，從而保證從快照中看到的數(shù)據沒有改動。通過創(chuàng)建快照，當系統(tǒng)備份塊設備中的數(shù)據時，就避免了由于拷貝時間間隔引起的前后數(shù)據不一致。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TP333

【共引文獻】

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本文編號：2565307