在網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)的組織優(yōu)化是提高存儲系統(tǒng)性能的有效方法之一。合理的數(shù)據(jù)組織算法可提高存儲系統(tǒng)的性能,使存儲系統(tǒng)具有高可靠性、可用性和可擴展性。網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)組織包括兩個方面的內(nèi)容:存儲空間的數(shù)據(jù)組織和傳輸路徑上的數(shù)據(jù)組織。存儲空間的數(shù)據(jù)組織利用存儲節(jié)點間的并行性,提高存儲系統(tǒng)的I/O性能,通過不同存儲節(jié)點的數(shù)據(jù)副本提高數(shù)據(jù)的可靠性和可用性;傳輸路徑上的數(shù)據(jù)組織則是通過傳輸路徑上的Cache合理配置和替換算法的選擇,達到提高I/O性能的目的。本文根據(jù)對象存儲系統(tǒng)的特點,研究數(shù)據(jù)組織的算法及相關(guān)問題,包括以下幾方面的內(nèi)容:對象存儲區(qū)別于其它網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)之處在于它將文件系統(tǒng)的存儲管理和用戶管理分離,存儲管理由存儲節(jié)點來完成,而用戶管理則通過元數(shù)據(jù)服務(wù)器來實現(xiàn)。這種功能的分離使得元數(shù)據(jù)服務(wù)器成為瘦服務(wù)器,便于存儲系統(tǒng)的擴展。對象有豐富的語義,通過對象的語義,對象存儲為存儲系統(tǒng)提供安全保障,還可以為應(yīng)用提供基于QoS的I/O服務(wù)。對象存儲系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)使其有兩種數(shù)據(jù)傳輸模式:NAS模式和三方傳送模式,傳輸模式結(jié)合Cache方案可達到提高存儲系統(tǒng)性能的目的。對象存儲系統(tǒng)的存儲空間的數(shù)據(jù)... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 存儲系統(tǒng)概述
    1.1 信息存儲需求新特點
    1.2 信息存儲的現(xiàn)狀
        1.2.1 存儲設(shè)備的現(xiàn)狀
        1.2.2 存儲系統(tǒng)的現(xiàn)狀
        1.2.3 信息存儲的研究熱點
    1.3 存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分布和組織
        1.3.1 計算機系統(tǒng)層次存儲模型
        1.3.2 網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的性能模型
        1.3.3 網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)組織
        1.3.4 數(shù)據(jù)組織的重要性
    1.4 本文的主要內(nèi)容
    1.5 課題來源
2 海量對象存儲系統(tǒng)
    2.1 對象存儲思路
        2.1.1 NAS
        2.1.2 SAN
        2.1.3 對象存儲
    2.2 對象存儲系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
        2.2.1 硬件體系結(jié)構(gòu)
        2.2.2 軟件結(jié)構(gòu)
    2.3 三方傳送模式和NAS 模式
        2.3.1 對象存儲中的數(shù)據(jù)傳輸模式
        2.3.2 兩種模式的性能比較
    2.4 基于三方傳送的對象存儲安全方案
    2.5 對象存儲應(yīng)用方向
    2.6 本章小結(jié)
3 可擴展對象存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分配算法
    3.1 分布式存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)分配算法
    3.2 分布式存儲系統(tǒng)模型及相關(guān)定義
        3.2.1 分布式對象存儲系統(tǒng)模型
        3.2.2 存儲模型的相關(guān)定義
    3.3 可擴展的存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)分配算法
        3.3.1 數(shù)據(jù)分配算法的設(shè)計原則
        3.3.2 存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)分配算法
        3.3.3 數(shù)據(jù)分配算法的時間和空間開銷
        3.3.4 數(shù)據(jù)重新組織算法
        3.3.5 異構(gòu)存儲節(jié)點的數(shù)據(jù)分配和重組算法
    3.4 本章小結(jié)
4 基于QOS 的數(shù)據(jù)遷移模型的設(shè)計
    4.1 基于QOS 的I/O 模型
        4.1.1 OSD 協(xié)議
        4.1.2 基于QoS 的I/O 響應(yīng)調(diào)度模型
    4.2 基于QOS 數(shù)據(jù)遷移調(diào)度算法
        4.2.1 基于QoS 的遷移思想
        4.2.2 遷移收益
        4.2.3 基于QoS 的遷移體系結(jié)構(gòu)
        4.2.4 最大收益調(diào)度算法
    4.3 實驗及結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
5 存儲系統(tǒng)的CACHE 替換算法的研究
    5.1 存儲系統(tǒng)模型及其性能公式
        5.1.1 層次存儲系統(tǒng)模型
        5.1.2 存儲系統(tǒng)的性能公式
    5.2 存儲系統(tǒng)的CACHE 替換算法
        5.2.1 LAT 算法
        5.2.2 WLFRU 算法
    5.3 CACHE 替換算法的模擬及性能分析
    5.4 本章小結(jié)
6 對象存儲系統(tǒng)中的CACHE 方案
    6.1 存儲系統(tǒng)CACHE 方案的整體思路
    6.2 存儲節(jié)點的CACHE 方案
        6.2.1 存儲節(jié)點的數(shù)據(jù)對象訪問特點
        6.2.2 MEMS 存儲設(shè)備
        6.2.3 存儲節(jié)點的寫B(tài)uffer
        6.2.4 存儲節(jié)點的預(yù)取Buffer
        6.2.5 存儲節(jié)點控制器Cache 替換算法
    6.3 元數(shù)據(jù)服務(wù)器CACHE 方案
        6.3.1 元數(shù)據(jù)服務(wù)器Cache 的設(shè)計
        6.3.2 準入控制策略
        6.3.3 Cache 替換算法
    6.4 客戶端Cache 方案
        6.4.1 客戶端數(shù)據(jù)訪問特點
        6.4.2 客戶端Cache 的設(shè)計
    6.5 性能評價
        6.5.1 存儲節(jié)點Cache 性能
        6.5.2 元數(shù)據(jù)服務(wù)器及客戶端Cache 性能評價
    6.6 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)
    7.1 本文取得的主要研究成果
    7.2 進一步研究工作的考慮
致謝
參考文獻
附錄 攻讀博士學位期間發(fā)表論文目錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于三方傳送的USN的設(shè)計和實現(xiàn)[J]. 羅益輝,謝長生,張成峰.  計算機工程. 2006(03)
[2]IP-SAN的研究與設(shè)計[J]. 謝長生,羅益輝.  小型微型計算機系統(tǒng). 2005(06)
[3]操作系統(tǒng)與硬盤的數(shù)據(jù)組織[J]. 王建軍.  計算機時代. 2003(02)



本文編號：2990419