互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的飛速發(fā)展,使目前網(wǎng)絡(luò)上聚集了海量資源。而這些資源大多處于閑置狀態(tài),這就引發(fā)了人們對如何利用這些閑置資源來解決實際問題的思考。然而在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,對成長、多樣的網(wǎng)絡(luò)資源,難以沿用傳統(tǒng)的全局集中控制式的資源管理,必須在計算環(huán)境的機理上有所突破。因此,一些計算技術(shù)相繼出現(xiàn),虛擬計算環(huán)境(iVCE)就是其中一種,具體是指建立在開放的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施之上,以網(wǎng)絡(luò)資源的按需聚合與自主協(xié)同為核心機制,為終端用戶或應(yīng)用系統(tǒng)提供可信,透明的一體化服務(wù)環(huán)境,實現(xiàn)有效資源共享和便捷合作工作。 基于iVCE的分布式存儲作為iVCE平臺之上的一個典型應(yīng)用,是對iVCE按需聚合和自主協(xié)同思想可行性以及iVCE平臺已有功能有效性的一個積極的驗證,同時也將促進iVCE思想和iVCE平臺進一步的完善。在前期研究的基礎(chǔ)上,本文分析了現(xiàn)有系統(tǒng)的不足之處,提出了虛擬分布式存儲體系結(jié)構(gòu)(Virtual Distributed Storage Architecture,簡稱VDSA)。基于該體系結(jié)構(gòu)的分布式存儲系統(tǒng)與其它的分布式存儲系統(tǒng)相比,主要區(qū)別在于VDSA利用自主元素的理念封裝存儲資源,利用按需聚合的機理聚合存儲資源,利用自主協(xié)同的理念使用存儲資源；同時由于構(gòu)建復(fù)雜多變的Internet之上，VDSA分布式存儲系統(tǒng)在備份機制和同步機制方面做出了更細致的考慮。初步的測試表明,VDSA能夠提供健壯、高效、安全的存儲服務(wù)。
【學位單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2010
【中圖分類】：TP333
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 虛擬計算環(huán)境（iVCE）
        1.1.2 虛擬計算環(huán)境中的存儲需求
        1.1.3 分布式存儲相關(guān)技術(shù)分析
            1.1.3.1 直接連接存儲DAS
            1.1.3.2 網(wǎng)絡(luò)附加存儲NAS
            1.1.3.3 存儲區(qū)域網(wǎng)SAN
            1.1.3.4 集群存儲
            1.1.3.5 對等（P2P）存儲
            1.1.3.6 網(wǎng)格存儲
            1.1.3.7 云存儲
            1.1.3.8 分布式存儲技術(shù)的發(fā)展趨勢
    1.2 主要研究內(nèi)容及意義
    1.3 研究生期間其他研究工作
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 基于虛擬計算環(huán)境的分布式存儲需求分析
    2.1 虛擬計算環(huán)境核心思想及主要概念
    2.2 虛擬計算環(huán)境體系結(jié)構(gòu)研究
    2.3 虛擬計算環(huán)境試驗平臺特點
    2.4 試驗平臺對存儲系統(tǒng)帶來的設(shè)計要求
    2.5 iVCE對分布式存儲系統(tǒng)的功能需求
        2.5.1 用戶分類
        2.5.2 功能性需求
        2.5.3 不同用戶與各功能需求的對應(yīng)關(guān)系
    2.6 iVCE對分布式存儲系統(tǒng)的非功能需求
        2.6.1 QoS需求
        2.6.2 安全需求
    2.7 本章小結(jié)
第3章 前期研究工作簡介
    3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    3.2 模塊設(shè)計與實現(xiàn)
    3.3 工作流程設(shè)計
    3.4 QoS保證設(shè)計和實現(xiàn)
        3.4.1 儲存塊大小的選擇
        3.4.2 監(jiān)測機制
        3.4.3 快速恢復(fù)機制
        3.4.4 備份機制
        3.4.5 協(xié)調(diào)者可靠性
        3.4.6 自適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸機制
        3.4.7 系統(tǒng)自愈機制
    3.5 安全機制設(shè)計和實現(xiàn)
        3.5.1 數(shù)據(jù)保密性
        3.5.2 用戶驗證和用戶授權(quán)
        3.5.3 單一登陸
        3.5.4 數(shù)據(jù)完整性
        3.5.5 數(shù)據(jù)有效性
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于虛擬計算環(huán)境的分布式存儲系統(tǒng)改進研究
    4.1 基于虛擬計算環(huán)境的存儲系統(tǒng)前期研究成果分析
    4.2 虛擬分布式存儲體系結(jié)構(gòu)（VDSA）
        4.2.1 VDSA的定義
        4.2.2 VDSA核心概念描述
    4.3 VDSA存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    4.4 存儲系統(tǒng)模塊設(shè)計與實現(xiàn)
        4.4.1 Storage模塊
            4.4.1.1 存儲模塊
            4.4.1.2 域管理模塊
        4.4.2 Agent模塊
            4.4.2.1 塊管理模塊
            4.4.2.2 Tracker模塊
            4.4.2.3 副本管理模塊
            4.4.2.4 域查詢模塊
    4.5 VDSA存儲系統(tǒng)工作流程設(shè)計
        4.5.1 總體流程圖
        4.5.2 用戶業(yè)務(wù)序列圖
            4.5.2.1 上傳文件交互圖
            4.5.2.2 下載文件交互圖
            4.5.2.3 內(nèi)容刪除序列圖
    4.6 備份機制設(shè)計
        4.6.1 典型模型分析
        4.6.2 基于頻率的備份機制FRM
            4.6.2.1 FRM備份原理
            4.6.2.2 FRM備份機制的實現(xiàn)
            4.6.2.3 FRM備份機制的缺點
        4.6.3 自適應(yīng)動態(tài)備份機制FSRM
            4.6.3.1 FSRM備份原理
            4.6.3.2 FSRM備份機制的缺點
        4.6.4 基于用戶下載體驗值的備份機制CPRM
            4.6.4.1 CPRM設(shè)計原理
            4.6.4.2 CPRM用戶下載體驗值的度量
            4.6.4.3 Tracker模塊
            4.6.4.4 副本管理模塊
            4.6.4.5 CPRM副本管理流程
    4.7 同步機制設(shè)計
        4.7.1 VDSA同步需求分析
        4.7.2 VSM同步機制工作原理
        4.7.3 VSM同步序列圖
    4.8 VDSA存儲系統(tǒng)與前期系統(tǒng)比較
    4.9 本章小結(jié)
第5章 VDSA存儲系統(tǒng)性能分析
    5.1 虛擬計算環(huán)境中VDSA測試環(huán)境
    5.2 虛擬計算環(huán)境中VDSA測試方案
    5.3 測試過程及結(jié)果分析
        5.3.1 文件相關(guān)功能測試及結(jié)果分析
        5.3.2 系統(tǒng)性能測試及結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)束語
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 下一步展望
參考文獻
致謝
作者攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄

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本文編號：2884086