發(fā)布時(shí)間：2020-10-27 05:28

　　 隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)量出現(xiàn)飛速增長(zhǎng),海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)成為目前研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)集中式的存儲(chǔ)方式在資源共享、數(shù)據(jù)遷移和動(dòng)態(tài)擴(kuò)展等方面無(wú)法滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)發(fā)展需求,分布式存儲(chǔ)技術(shù)的出現(xiàn)逐漸取代傳統(tǒng)存儲(chǔ)方案。本文以公司綜合辦公系統(tǒng)的應(yīng)用為背景,分析了傳統(tǒng)存儲(chǔ)方案所面臨的問(wèn)題,探索存儲(chǔ)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用,提出基于Ceph的分布式存儲(chǔ)解決方案。針對(duì)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用需求設(shè)計(jì)了基于Ceph的分布式存儲(chǔ)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)了基于Ceph的對(duì)象存儲(chǔ)、塊存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ)等系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用。最后對(duì)Ceph分布式存儲(chǔ)性能進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。本文主要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn):(1)Ceph分布式存儲(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì),從高I/O、高容量等方面對(duì)存儲(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),并對(duì)其性能驗(yàn)證測(cè)試;(2)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,來(lái)提升Ceph分布式存儲(chǔ)性能和數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)安全;(3)Ceph分布式存儲(chǔ)統(tǒng)一認(rèn)證設(shè)計(jì),當(dāng)分布式存儲(chǔ)為不同用戶、不同業(yè)務(wù)提供資源共享時(shí),對(duì)訪問(wèn)權(quán)限和訪問(wèn)資源進(jìn)行權(quán)限控制;(4)Ceph分布式存儲(chǔ)流量控制設(shè)計(jì),對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)讀寫I/O速度進(jìn)行限制,針對(duì)不同業(yè)務(wù)進(jìn)行流量控制來(lái)提高分布式存儲(chǔ)平臺(tái)的穩(wěn)定性;(5)Ceph塊存儲(chǔ)、文件存儲(chǔ)以及容災(zāi)機(jī)制在數(shù)據(jù)中心的部署實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。通過(guò)對(duì)上述關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,對(duì)存儲(chǔ)性能進(jìn)行測(cè)試分析,將其應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心。提高存儲(chǔ)資源利用率的同時(shí),降低了存儲(chǔ)成本,滿足高性能、大容量存儲(chǔ)要求。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP333
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 Ceph分布式存儲(chǔ)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
    1.5 本章小結(jié)
第二章 分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)理論及需求分析
    2.1 分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)概述
    2.2 分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)分類
        2.2.1 分布式文件系統(tǒng)
        2.2.2 分布式鍵值系統(tǒng)
        2.2.3 分布式表格系統(tǒng)
        2.2.4 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)
    2.3 開(kāi)源分布式存儲(chǔ)
        2.3.1 分布式文件系統(tǒng)HDFS
        2.3.2 分布式文件系統(tǒng)GlusterFS
        2.3.3 分布式塊存儲(chǔ)Sheepdog
        2.3.4 分布式文件系統(tǒng)MFS
    2.4 數(shù)據(jù)中心需求分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 Ceph分布式存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)分析
    3.1 Ceph分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)分析
        3.1.1 Ceph系統(tǒng)分析
        3.1.2 Ceph組件分析
        3.1.3 映射分析
        3.1.4 容錯(cuò)性分析
        3.1.5 故障檢測(cè)和恢復(fù)分析
    3.2 CephCRUSH算法分析
        3.2.1 分層集群映射（Clustermap）
        3.2.2 副本分布（ReplicaPlacement）
        3.2.3 沖突故障超載
        3.2.4 復(fù)制排名
        3.2.5 Map的變化和數(shù)據(jù)移動(dòng)
    3.3 Ceph數(shù)據(jù)的一致性
    3.4 Ceph數(shù)據(jù)的持久性
    3.5 本章小結(jié)
第四章 數(shù)據(jù)中心Ceph分布式存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 數(shù)據(jù)中心Ceph分布式存儲(chǔ)設(shè)計(jì)
        4.1.1 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.1.2 統(tǒng)一存儲(chǔ)規(guī)劃設(shè)計(jì)
        4.1.3 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
        4.1.4 數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一認(rèn)證設(shè)計(jì)
        4.1.5 數(shù)據(jù)中心流量控制設(shè)計(jì)
    4.2 數(shù)據(jù)中心Ceph分布式存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 數(shù)據(jù)中心分布式存儲(chǔ)部署實(shí)現(xiàn)
        4.2.2 數(shù)據(jù)中心分布式對(duì)象存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)
        4.2.3 數(shù)據(jù)中心分布式塊存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)
        4.2.4 數(shù)據(jù)中心分布式文件存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)
        4.2.5 數(shù)據(jù)中心分布式存儲(chǔ)容災(zāi)機(jī)制
    4.3 數(shù)據(jù)中心Ceph分布式存儲(chǔ)應(yīng)用
    4.4 本章小結(jié)
第五章 Ceph分布式存儲(chǔ)性能測(cè)試及結(jié)果分析
    5.1 數(shù)據(jù)中心測(cè)試環(huán)境搭建
        5.1.1 硬件環(huán)境配置
        5.1.2 軟件環(huán)境配置
        5.1.3 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置
    5.2 數(shù)據(jù)中心Ceph分布式存儲(chǔ)性能測(cè)試
        5.2.1 Ceph存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)高可用性測(cè)試
        5.2.2 數(shù)據(jù)塊對(duì)單臺(tái)虛擬機(jī)在Ceph集群讀寫測(cè)試
        5.2.3 數(shù)據(jù)塊對(duì)多臺(tái)虛擬機(jī)在Ceph集群讀寫測(cè)試
        5.2.4 Ceph文件系統(tǒng)與傳統(tǒng)文件系統(tǒng)讀寫性能比較
        5.2.5 Ceph存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試
    5.3 數(shù)據(jù)中心測(cè)試結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間研究成果
致謝

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