柵格地圖分布式存儲方案設(shè)計與性能分析
本文關(guān)鍵詞:柵格地圖分布式存儲方案設(shè)計與性能分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著大數(shù)據(jù)時代的到來,各行業(yè)數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆炸式增長,傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的弊端逐漸體現(xiàn)出來。在此背景下,海量數(shù)據(jù)的分布式存儲已經(jīng)逐漸成為諸多學術(shù)研究機構(gòu)和IT企業(yè)的重點研究課題。地理信息系統(tǒng)(GIS)領(lǐng)域的柵格地圖數(shù)據(jù)除了數(shù)據(jù)量大,還具有結(jié)構(gòu)復雜、小文件數(shù)量多以及空間特征明顯的特點,為此本文提出了一套適合于GIS柵格地圖數(shù)據(jù)的分布式存儲方案。 本文在對Hadoop框架進行了深入分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計并實現(xiàn)了一套專用于存儲柵格地圖數(shù)據(jù)的分布式存儲方案——“瓦片數(shù)據(jù)分布式索引存儲系統(tǒng)(TDIS)”。TDIS不僅包括了基于HBase的分布式索引機制及基于HDFS的瓦片存儲方案,同時通過修改HDFS源碼實現(xiàn)了分布式緩存功能,并完成了基于MapReduce的數(shù)據(jù)清理功能等。本文對影響分布式存儲系統(tǒng)讀寫性能的因素進行了理論分析,并通過實驗證明在相同的硬件環(huán)境下,,TDIS系統(tǒng)的訪問性能相比于其他存儲系統(tǒng)提升了近40%。此外,本文在對多組實驗結(jié)果分析的基礎(chǔ)上討論了提升TDIS系統(tǒng)訪問性能的具體方案。 本文設(shè)計的TDIS系統(tǒng)已用于實際科研項目中,實踐證明該系統(tǒng)能夠提供穩(wěn)定的瓦片存取服務(wù),并在實際應(yīng)用中體現(xiàn)出明顯的性能優(yōu)勢。
【關(guān)鍵詞】:分布式存儲 Hadoop 柵格地圖數(shù)據(jù) TDIS
【學位授予單位】:西安電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TP333
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-14
- 1.1 課題背景8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 國外商業(yè)公司產(chǎn)品的研究現(xiàn)狀9
- 1.2.2 國外研究機構(gòu)的研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.3 國內(nèi)商業(yè)公司產(chǎn)品的研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.4 國內(nèi)研究機構(gòu)的研究現(xiàn)狀11
- 1.3 論文主要工作11-12
- 1.4 論文章節(jié)安排12-14
- 第二章 課題相關(guān)技術(shù)分析14-24
- 2.1 柵格地圖存儲技術(shù)分析14-19
- 2.1.1 墨卡托投影與地理坐標投影14-15
- 2.1.2 金字塔模型15-17
- 2.1.3 S 模型與 T 模型17
- 2.1.4 Z 型編碼與回型編碼17-19
- 2.2 開源云計算系統(tǒng) HADOOP19-22
- 2.2.1 Hadoop 概述19-20
- 2.2.2 HDFS20-21
- 2.2.3 MapReduce21-22
- 2.2.4 HBase22
- 2.3 本章小結(jié)22-24
- 第三章 分布式存儲方案的設(shè)計24-46
- 3.1 柵格地圖傳統(tǒng)存儲方案24-28
- 3.1.1 獨立文件存儲24-25
- 3.1.2 關(guān)系型數(shù)據(jù)存儲25-26
- 3.1.3 打包文件存儲26-28
- 3.2 HBASE 存儲柵格地圖28-39
- 3.2.1 HBase 存儲模型29-33
- 3.2.2 HBase 存儲方案設(shè)計33-35
- 3.2.3 存儲方案分析35-38
- 3.2.4 方案小結(jié)38-39
- 3.3 TDIS 方案39-44
- 3.3.1 方案設(shè)計39-43
- 3.3.2 方案分析43-44
- 3.3.3 方案小結(jié)44
- 3.4 本章小結(jié)44-46
- 第四章 TDIS 存儲方案詳細設(shè)計與實現(xiàn)46-68
- 4.1 索引存儲模型的實現(xiàn)46-49
- 4.1.1 文件存儲格式46-47
- 4.1.2 HBase 索引存儲47-49
- 4.2 緩存預(yù)取模塊的實現(xiàn)49-57
- 4.2.1 緩存預(yù)取方案49-51
- 4.2.2 方案優(yōu)化51-57
- 4.3 后臺清理模塊的實現(xiàn)57-64
- 4.3.1 瓦片順序整理57-62
- 4.3.2 一致性檢查62-63
- 4.3.3 過期瓦片清理63-64
- 4.4 歷史數(shù)據(jù)管理模塊的實現(xiàn)64-65
- 4.5 更新事務(wù)管理模塊的實現(xiàn)65-67
- 4.6 金字塔元數(shù)據(jù)管理模塊的實現(xiàn)67
- 4.7 本章小結(jié)67-68
- 第五章 分布式存儲方案性能分析68-82
- 5.1 測試介紹68-71
- 5.1.1 測試軟件68-69
- 5.1.2 測試環(huán)境69
- 5.1.3 測試用例69-71
- 5.2 HBASE 存儲方案與 TDIS 方案性能對比71-74
- 5.2.1 寫性能測試71-72
- 5.2.2 讀性能測試72-74
- 5.2.3 方案對比74
- 5.3 TDIS 方案優(yōu)化實驗結(jié)果分析74-80
- 5.3.1 索引編碼對性能影響74-76
- 5.3.2 預(yù)取方案對性能影響76-77
- 5.3.3 DataNode 數(shù)對性能影響77-78
- 5.3.4 磁盤數(shù)對性能影響78-79
- 5.3.5 索引存儲方式對性能影響79-80
- 5.4 本章小結(jié)80-82
- 第六章 結(jié)束語82-84
- 致謝84-86
- 參考文獻86-88
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條
1 蘇旭明;譚建成;;WebGIS中瓦片地圖關(guān)鍵技術(shù)研究[J];北京測繪;2012年02期
2 王俊生;施運梅;張仰森;;基于Hadoop的分布式搜索引擎關(guān)鍵技術(shù)[J];北京信息科技大學學報(自然科學版);2011年04期
3 王旭東;張福浩;張麗萍;;基于地形數(shù)據(jù)的瓦片金字塔構(gòu)建與組織[J];測繪與空間地理信息;2012年06期
4 李少丹;;“云GIS”的發(fā)展趨勢分析[J];電腦知識與技術(shù);2011年16期
5 饒慶云;丁晶晶;蘇樂樂;谷永權(quán);夏良暉;胡中南;;基于云計算的分布式切圖服務(wù)設(shè)計與實現(xiàn)[J];測繪與空間地理信息;2013年S1期
6 余慶;;分布式文件系統(tǒng)FastDFS架構(gòu)剖析[J];程序員;2010年11期
7 張春明;芮建武;何婷婷;;一種Hadoop小文件存儲和讀取的方法[J];計算機應(yīng)用與軟件;2012年11期
8 涂振發(fā);孟令奎;張文;黃長青;;面向分布式GIS空間數(shù)據(jù)的Key-value緩存[J];武漢大學學報(信息科學版);2013年11期
本文關(guān)鍵詞:柵格地圖分布式存儲方案設(shè)計與性能分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:340418
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/340418.html