本文關(guān)鍵詞：基于Orleans的塊存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著云計(jì)算時(shí)代的來臨,“并行處理”這個(gè)詞語無時(shí)無刻不影響著我們的方方面面。日常生活中很多應(yīng)用軟件都要求具有并行的特性。例如,百度或者Google的搜索引擎可以同時(shí)支持大量用戶不同的查詢,這些查詢?nèi)蝿?wù)的本身就是并行的,這就要求我們在設(shè)計(jì)這些查詢?nèi)蝿?wù)時(shí)直觀就應(yīng)該設(shè)計(jì)成并發(fā)執(zhí)行任務(wù)。再比如,在12306官網(wǎng)上購票系統(tǒng)中,要求購票系統(tǒng)可以同時(shí)支持大量的查詢、購票、退票等請求,因此在購票系統(tǒng)中的這些任務(wù)都是并發(fā)執(zhí)行的,并且不同的任務(wù)之間可能存在相互作用,都需要進(jìn)行通信、同步以及互斥等操作。例如一個(gè)退票任務(wù)需要先購票任務(wù)后才可以發(fā)起,還有一個(gè)購票任務(wù)可能需要先查詢是否有余票,同一種票之間不同的購票任務(wù)之間必須是互斥的進(jìn)行。在上個(gè)世紀(jì)七八十年代就已經(jīng)提出了并行編程模型,這些模型就包括Actor模型。當(dāng)初理論模型經(jīng)過多年的發(fā)展到現(xiàn)今主流的分布式編程模型都證明Actor模型適合分布式并行計(jì)算。而傳統(tǒng)的塊存儲(chǔ)原型系統(tǒng),在如今云計(jì)算時(shí)代碰到它的瓶頸,例如塊存儲(chǔ)的原型系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)服務(wù),當(dāng)有大量的讀寫命令下發(fā)時(shí),很多命令都是高并發(fā)的,而這些讀寫請求往往需要通過一系列的通信、同步和互斥等操作來完成,此時(shí)塊存儲(chǔ)的原型系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)服務(wù)模塊就成了瓶頸,無法做到低延遲,在擴(kuò)展的同時(shí)性能得不到保證,除此之外,該存儲(chǔ)系統(tǒng)也要求具有并行的特性。本文嘗試采用微軟2015年開源出來的Actor模型:Orleans框架,能夠有效的應(yīng)對當(dāng)今云計(jì)算時(shí)代應(yīng)用部署在云端的高并發(fā),以及提供對應(yīng)用程序提供高可靠性和高擴(kuò)展性。本文采用Orleans去實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的塊存儲(chǔ)原型系統(tǒng),并通過試驗(yàn)證明,采用Orleans實(shí)現(xiàn)的塊存儲(chǔ)系統(tǒng)可能具有良好的可擴(kuò)展性scale-out。
【關(guān)鍵詞】：Orleans 塊存儲(chǔ) 分布式對象存儲(chǔ) Actor模型 C++Actor Framework
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP311.52;TP333
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 論文背景與研究意義10
• 1.2 相關(guān)的理論研究10-13
• 1.3 本文的工作13-14
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)14-15
• 第2章 相關(guān)基礎(chǔ)知識的介紹15-26
• 2.1 存儲(chǔ)知識的簡單介紹15-17
• 2.1.1 存儲(chǔ)地址空間映射模型15-17
• 2.2 Actor模型的介紹17-19
• 2.3 Erlang的介紹19-20
• 2.3.1 Erlang的歷史介紹19
• 2.3.2 Erlang的可擴(kuò)展性19-20
• 2.4 CAF的介紹20-21
• 2.4.1 CAF的歷史介紹20
• 2.4.2 CAF的可擴(kuò)展性20-21
• 2.5 Orleans的介紹21-26
• 2.5.1“虛擬Actor”22
• 2.5.2 容器Silo22-23
• 2.5.3 Grain單線程執(zhí)行23
• 2.5.4 Orleans中的編程方式23-24
• 2.5.5 Orleans中的Actor自動(dòng)多實(shí)例24
• 2.5.6 Orleans的容錯(cuò)性24-25
• 2.5.7 Orleans擴(kuò)展性25-26
• 第3章 整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架和功能26-32
• 3.1 整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架26-27
• 3.2 SocketClient模塊功能27-28
• 3.3 Driver模塊功能28
• 3.4 Volume模塊功能28-29
• 3.5 Extent模塊功能29
• 3.6 Ckg模塊功能29-30
• 3.7 Disk模塊功能30-32
• 第4章 服務(wù)端和客戶端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)以及技術(shù)難點(diǎn)32-47
• 4.1 socket Ben Client端的實(shí)現(xiàn)33-34
• 4.2 Driver Grain的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)34-35
• 4.3 Volume Grain的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)35-37
• 4.4 Extent Grain的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)37-38
• 4.5 CKG Grain的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)38-39
• 4.6 Disk Grain的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)39-40
• 4.7 Mds Grain的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)40-41
• 4.8 客戶端部分的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)41-45
• 4.8.1 模擬用戶下發(fā)IO命令部分41-44
• 4.8.2 統(tǒng)計(jì)IO命令處理執(zhí)行結(jié)果部分44-45
• 4.9 涉及到的技術(shù)難點(diǎn)45-47
• 4.9.1 同步問題的說明45
• 4.9.2 Grains之間消息通信造成的死鎖問題45-47
• 第5章 實(shí)驗(yàn)以及結(jié)果分析47-52
• 5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境47
• 5.2 實(shí)驗(yàn)與分析47-52
• 第6章 總結(jié)與展望52-54
• 6.1 本文的總結(jié)52
• 6.2 展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 作者簡介58-59
• 致謝59

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 周江;王偉平;孟丹;馬燦;古曉艷;蔣杰;;面向大數(shù)據(jù)分析的分布式文件系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2014年02期

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3 楊德志,黃華,張建剛,許魯;大容量、高性能、高擴(kuò)展能力的藍(lán)鯨分布式文件系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2005年06期

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本文編號：324687