【摘要】： P2P(Peer-to-Peer)的組織模式因具有很好的擴展性、容錯性和高性能等特點,已經(jīng)成為新一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要形式�；赑2P的廣域存儲系統(tǒng)一直是研究界所關(guān)注的熱點,被認為是P2P最具前途的應(yīng)用之一。數(shù)據(jù)的持久性存儲是制約廣域存儲系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵,也是其研究的難點問題。本文首先概述了當前知名的基于P2P的廣域存儲系統(tǒng)及其所使用的持久存儲技術(shù),然后詳細分析和對比了數(shù)據(jù)持久存儲技術(shù)中存儲數(shù)據(jù)冗余技術(shù)、存儲數(shù)據(jù)定位技術(shù)、存儲數(shù)據(jù)錯誤檢查技術(shù)和存儲數(shù)據(jù)修復(fù)技術(shù)。 針對基于P2P的廣域存儲系統(tǒng)中數(shù)據(jù)持久性存儲存在的問題,本文研究了近年來基于P2P的廣域存儲系統(tǒng)節(jié)點間Byzantine錯誤冗余相關(guān)技術(shù)的成果。概述了系統(tǒng)容錯的要求與技術(shù),對現(xiàn)有Byzantine錯誤冗余技術(shù)進行了總結(jié)。詳細分析對比了目前各種典型Byzantine容錯系統(tǒng)的容錯方式,探討了基于P2P的廣域存儲系統(tǒng)中Byzantine容錯技術(shù)需要改進的關(guān)鍵問題,并對未來的研究方向進行了討論。隨后,給出了一個實際環(huán)境下基于P2P的廣域存儲系統(tǒng)Byzantine錯誤冗余的解決方案框架。 在該解決方案的框架下,本文以預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)距離對參與節(jié)點進行分組,形成由超節(jié)點維護管理的覆蓋網(wǎng)絡(luò)。使用覆蓋網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)保持機制、DHT數(shù)據(jù)存儲機制、依據(jù)數(shù)據(jù)訪問率不同的數(shù)據(jù)備份機制和數(shù)據(jù)修復(fù)機制,維護系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)的持久存儲。 在仿真實驗基礎(chǔ)上,通過與典型系統(tǒng)Chord在數(shù)據(jù)存儲定位路由查詢跳數(shù)、節(jié)點加入和退出系統(tǒng)時系統(tǒng)平均處理消息數(shù)以及節(jié)點失效時數(shù)據(jù)修復(fù)所需平均時間的性能對比,驗證了該P2P廣域存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)持久性存儲的性能。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TP333
【圖文】：

圖 1.1 Berkeley 和 MIT 設(shè)計的 P2P 存儲系統(tǒng)發(fā)展過程從圖中不難發(fā)現(xiàn)，P2P存儲系統(tǒng)大致是2000年發(fā)展起來的，最初的存儲系統(tǒng)伴隨著各知名路由算法如Tapestry[6]、CAN[7]和Chord[8]產(chǎn)生。隨著時間的推移，對P2P存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)持久存儲設(shè)計的認識也更加深入，下面本文將介紹幾種知名的基于P2P的廣域式存儲系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)持久存儲設(shè)計。1 Berkeley的OceanStore海量存儲系統(tǒng)OceanStore[9]是一種基于P2P的廣域存儲系統(tǒng)。它是2000年加州大學(xué)Berkeley分校的B Zhao，J. Kubiatowicz提出的概念，他們將其定義為一種跨越全球和提供永久持續(xù)存儲信息的非常有效的存儲結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)構(gòu)建設(shè)想如圖1.2所示。該系統(tǒng)構(gòu)建在較為穩(wěn)定的由服務(wù)商提供的節(jié)點集合上，節(jié)點間通過協(xié)議保證能互相提供持續(xù)的服務(wù)；系統(tǒng)假設(shè)每個節(jié)點都可能不可信，但其系統(tǒng)整體上又是可信的；系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)不斷演化使系統(tǒng)能夠自我調(diào)整；系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可共享和全局訪問，系統(tǒng)能保證數(shù)據(jù)私密性和完整性；系統(tǒng)還提供一定的數(shù)據(jù)一致性保證。本文作者還提出了兩種可能實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全持久存儲的算法, 即海量存儲的概率

是一種基于P2P的廣域存儲系統(tǒng)。它是2000年加州大學(xué)Berkeley分校的B Zhao，J. Kubiatowicz提出的概念，他們將其定義為一種跨越全球和提供永久持續(xù)存儲信息的非常有效的存儲結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)構(gòu)建設(shè)想如圖1.2所示。該系統(tǒng)構(gòu)建在較為穩(wěn)定的由服務(wù)商提供的節(jié)點集合上，節(jié)點間通過協(xié)議保證能互相提供持續(xù)的服務(wù)；系統(tǒng)假設(shè)每個節(jié)點都可能不可信，但其系統(tǒng)整體上又是可信的；系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)不斷演化使系統(tǒng)能夠自我調(diào)整；系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可共享和全局訪問，系統(tǒng)能保證數(shù)據(jù)私密性和完整性；系統(tǒng)還提供一定的數(shù)據(jù)一致性保證。本文作者還提出了兩種可能實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全持久存儲的算法, 即海量存儲的概率算法（probabilistic algorithm）和全球算法（global algorithm）。圖 1.2 海量存儲系統(tǒng)構(gòu)建設(shè)想圖

數(shù)f依系統(tǒng)實際運行而動態(tài)變化。Agile Store 系統(tǒng)由三個部分組成：1）提供文件系統(tǒng)服務(wù)的服務(wù)器節(jié)點；2）使用文件系統(tǒng)的客戶機節(jié)點；3）向存儲系統(tǒng)提供錯誤檢測的服務(wù)（fault detection service）。Byzantine 容錯編碼位于服務(wù)器節(jié)點中。系統(tǒng)假設(shè)任意時間內(nèi)發(fā)生的失效服務(wù)器節(jié)點數(shù)目不超過最大可失效節(jié)點個數(shù)。假設(shè)存儲網(wǎng)絡(luò)異步執(zhí)行，系統(tǒng)的 read－write 操作選舉協(xié)議、錯誤檢測和重構(gòu)（reconfiguration）算法操作都在以上假設(shè)下執(zhí)行。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1.5 所示，其中客戶代理（client agent）是一用戶空間，該空間輸出 NFS 文件服務(wù)器接口到客戶機�？蛻舸硗ㄟ^元數(shù)據(jù)服務(wù)（metadata services）和數(shù)據(jù)服務(wù)器的交互完成 NFS請求。元數(shù)據(jù)服務(wù)由一組被指定用于處理文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)需求的分布式服務(wù)器組成。元數(shù)據(jù)服務(wù)執(zhí)行 BFT 狀態(tài)機制[32]。Agile 原型系統(tǒng)使用 Castro－Liskov 協(xié)議[33]。其數(shù)據(jù)服務(wù)器由一組分布式的服務(wù)器組成�？蛻舸黼S機選擇一個數(shù)據(jù)服務(wù)器作為其代理服務(wù)器，代理服務(wù)器向前傳遞其請求到 quorum 數(shù)據(jù)服務(wù)器。請求回復(fù)也通過代理服務(wù)器傳達給客戶。為了保證在有代理服務(wù)器失效時 read 操作和write 操作的一致性，MACs 被使用于請求和回復(fù)請求中。

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 許勁斌;P2P網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可靠性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

2 胡益明;P2P分布式存儲系統(tǒng)副本策略研究[D];湖南大學(xué);2011年

本文編號：2778692