發(fā)布時(shí)間：2020-02-05 13:24

【摘要】：隨著云計(jì)算的興起與發(fā)展，云存儲(chǔ)技術(shù)也迅速發(fā)展起來。傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足云存儲(chǔ)服務(wù)的需求，因此，分布式文件系統(tǒng)作為云存儲(chǔ)的關(guān)鍵技術(shù)也日益重要起來。目前，互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最多的分布式文件系統(tǒng)有谷歌的GFS、Hadoop的HDFS以及MooseFS等。這些分布式文件系統(tǒng)中的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)大多采用性能不高的PC機(jī)，為避免這些PC機(jī)因無法預(yù)知的硬件設(shè)備損壞、電源中斷、黑客攻擊、病毒入侵、火災(zāi)、地震及恐怖襲擊等情況發(fā)生時(shí)造成的數(shù)據(jù)損壞和丟失帶來的數(shù)據(jù)不能正常訪問現(xiàn)象，，分布式文件系統(tǒng)一般采用數(shù)據(jù)備份的方法，即副本技術(shù)，就是將同一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到不同的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上。系統(tǒng)中引入副本技術(shù)后，當(dāng)客戶端訪問分布式文件系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)資源時(shí)就會(huì)存在選取哪個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)作為訪問對(duì)象的問題。 分布式文件系統(tǒng)GFS和HDFS采用計(jì)算距離的方法來選擇數(shù)據(jù)副本，每次選擇離用戶最近的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)來讀取數(shù)據(jù)，而MooseFS選取的是讀寫次數(shù)最少的存儲(chǔ)服務(wù)器來讀取數(shù)據(jù)。GFS、HDFS和MooseFS都是網(wǎng)絡(luò)分布式文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器和客戶端之間是通過網(wǎng)絡(luò)傳遞數(shù)據(jù)的，所以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器帶寬的大小會(huì)直接影響到客戶端讀取數(shù)據(jù)的速度。帶寬大小與客戶端讀取數(shù)據(jù)的速度成正比。在MooseFS數(shù)據(jù)副本選擇算法中，雖然各數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器I/O負(fù)載均衡，但每次選擇的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器的帶寬不一定是最好的，導(dǎo)致客戶端讀取數(shù)據(jù)的速度較慢。 本文提出了基于帶寬的螞蟻算法的數(shù)據(jù)副本選擇算法。螞蟻算法是一種啟發(fā)式算法，它是通過利用與環(huán)境的動(dòng)態(tài)交互獲得的反饋信息來調(diào)整自我，獲得最佳解的過程。螞蟻算法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于許多求解最優(yōu)解的問題中，如TSP分配問題、網(wǎng)絡(luò)路由、任務(wù)調(diào)度及著色問題等。在MooseFS分布式文件系統(tǒng)中，選擇一個(gè)最佳副本也是最優(yōu)化問題，并且螞蟻算法具有正反饋性、協(xié)同性和并行性，算法的可擴(kuò)展性適合于節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)隨機(jī)變化的分布式文件系統(tǒng)，這些特性使得螞蟻算法適合解決分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)副本選擇問題，所以在理論上基于螞蟻算法的數(shù)據(jù)副本選擇算法具有可行性。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果顯示，基于螞蟻算法的數(shù)據(jù)副本選擇算法提高了客戶端讀取數(shù)據(jù)的速度，降低了客戶端訪問數(shù)據(jù)的時(shí)間。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP333

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2576648