分布式結(jié)構(gòu)化存儲系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2024-01-14 10:12
在Internet高速發(fā)展的今天,各種新型的應(yīng)用層出不窮。這給基于Client/Server的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲模式帶來了很大的挑戰(zhàn)。存儲內(nèi)容和訪問需求同時急劇增長,使得資源集中存儲的單節(jié)點服務(wù)器已無法滿足互聯(lián)網(wǎng)用戶對服務(wù)質(zhì)量所提出的要求。如何在覆蓋網(wǎng)絡(luò)中提供具有高可靠性和高性能的分布式存儲服務(wù),是當(dāng)前討論的熱點話題。由于P2P(Peer-to-Peer)組織方式能夠為應(yīng)用帶來更高的擴展性和可用性,此模式逐漸成為Internet應(yīng)用的一種重要組織方式。 P2P分布式存儲是指存儲節(jié)點按功能對等方式組織成分布式存儲網(wǎng)絡(luò),用戶訪問系統(tǒng)仍采用Client/Server模式。通過對目前分布式存儲技術(shù)的研究,我們開發(fā)了基于專有存儲與計算服務(wù)器的、面向結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分布式存儲系統(tǒng)。通過存儲服務(wù)器形成可靠的結(jié)構(gòu)化覆蓋網(wǎng)絡(luò),可擴展的計算服務(wù)器維護結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),為用戶提供可靠的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。存儲服務(wù)器負(fù)責(zé)提供鍵值存儲服務(wù),并通過數(shù)據(jù)冗余來保證數(shù)據(jù)存儲的可靠性;計算服務(wù)器負(fù)責(zé)對鍵值數(shù)據(jù)的組織,并執(zhí)行更新和查詢等操作。計算服務(wù)器之間采用了多級的自適應(yīng)負(fù)載均衡機制,通過動態(tài)的調(diào)整各計算服務(wù)器負(fù)載壓力,極大提高了系統(tǒng)的整體...
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 研究背景
1.2 本文工作
1.3 本文結(jié)構(gòu)
1.4 本章小結(jié)
第二章 立論基礎(chǔ)和研究現(xiàn)狀
2.1 分布式存儲技術(shù)
2.1.1 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲
2.1.2 非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲
2.1.3 半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲
2.2 分布式存儲模型
2.2.1 BigTable
2.2.2 Memcached
2.2.3 Dynamo
2.3 本章小結(jié)
第三章 DS-Store 系統(tǒng)概述與分析
3.1 總體概述
3.1.1 Master(Standby)
3.1.2 數(shù)據(jù)節(jié)點DN
3.1.3 Lockserver(Standby)
3.1.4 分布式鍵值存儲系統(tǒng)(DKVS)
3.1.5 客戶端(Client)
3.2 功能需求
3.2.1 主要功能分析
3.2.2 異常處理分析
3.3 通信協(xié)議與應(yīng)用層消息分析
3.3.1 通信協(xié)議選擇
3.3.2 應(yīng)用層消息分析
3.4 I/O 模型分析
3.4.1 網(wǎng)絡(luò)I/O 模型
3.4.2 磁盤I/O 模型
3.5 本章小結(jié)
第四章 DS-STtore 系統(tǒng)設(shè)計
4.1 系統(tǒng)框架設(shè)計
4.1.1 Master 模塊設(shè)計
4.1.2 Lockserver 模塊設(shè)計
4.1.3 DN 模塊設(shè)計
4.1.4 DKVS 模塊設(shè)計
4.1.5 Client 模塊設(shè)計
4.2 存儲模型設(shè)計
4.2.1 用戶表存儲機制
4.2.2 用戶表分配機制
4.3 分布式B+樹存儲算法
4.3.1 算法目的
4.3.2 算法原理
4.3.3 算法實現(xiàn)
4.3.4 實驗驗證
4.4 主要功能流程
4.4.1 建表流程
4.4.2 添加數(shù)據(jù)流程
4.4.5 查詢數(shù)據(jù)流程
4.4.6 負(fù)載均衡流程
4.4.7 DN 計劃切換流程
4.5 本章小結(jié)
第五章 DS-Store 系統(tǒng)實現(xiàn)
5.1 基于Epoll 的事件驅(qū)動框架實現(xiàn)
5.2 DKVS 子系統(tǒng)實現(xiàn)
5.2.1 Chord 路由實現(xiàn)
5.3 結(jié)構(gòu)化存儲實現(xiàn)
5.3.1 Master 模塊實現(xiàn)
5.3.2 DN 模塊實現(xiàn)
5.4 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)測試
6.1 測試環(huán)境
6.2 測試內(nèi)容
6.2.1 容錯功能測試
6.2.2 負(fù)載壓力測試
6.3 總結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
本文編號:3878035
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 研究背景
1.2 本文工作
1.3 本文結(jié)構(gòu)
1.4 本章小結(jié)
第二章 立論基礎(chǔ)和研究現(xiàn)狀
2.1 分布式存儲技術(shù)
2.1.1 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲
2.1.2 非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲
2.1.3 半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲
2.2 分布式存儲模型
2.2.1 BigTable
2.2.2 Memcached
2.2.3 Dynamo
2.3 本章小結(jié)
第三章 DS-Store 系統(tǒng)概述與分析
3.1 總體概述
3.1.1 Master(Standby)
3.1.2 數(shù)據(jù)節(jié)點DN
3.1.3 Lockserver(Standby)
3.1.4 分布式鍵值存儲系統(tǒng)(DKVS)
3.1.5 客戶端(Client)
3.2 功能需求
3.2.1 主要功能分析
3.2.2 異常處理分析
3.3 通信協(xié)議與應(yīng)用層消息分析
3.3.1 通信協(xié)議選擇
3.3.2 應(yīng)用層消息分析
3.4 I/O 模型分析
3.4.1 網(wǎng)絡(luò)I/O 模型
3.4.2 磁盤I/O 模型
3.5 本章小結(jié)
第四章 DS-STtore 系統(tǒng)設(shè)計
4.1 系統(tǒng)框架設(shè)計
4.1.1 Master 模塊設(shè)計
4.1.2 Lockserver 模塊設(shè)計
4.1.3 DN 模塊設(shè)計
4.1.4 DKVS 模塊設(shè)計
4.1.5 Client 模塊設(shè)計
4.2 存儲模型設(shè)計
4.2.1 用戶表存儲機制
4.2.2 用戶表分配機制
4.3 分布式B+樹存儲算法
4.3.1 算法目的
4.3.2 算法原理
4.3.3 算法實現(xiàn)
4.3.4 實驗驗證
4.4 主要功能流程
4.4.1 建表流程
4.4.2 添加數(shù)據(jù)流程
4.4.5 查詢數(shù)據(jù)流程
4.4.6 負(fù)載均衡流程
4.4.7 DN 計劃切換流程
4.5 本章小結(jié)
第五章 DS-Store 系統(tǒng)實現(xiàn)
5.1 基于Epoll 的事件驅(qū)動框架實現(xiàn)
5.2 DKVS 子系統(tǒng)實現(xiàn)
5.2.1 Chord 路由實現(xiàn)
5.3 結(jié)構(gòu)化存儲實現(xiàn)
5.3.1 Master 模塊實現(xiàn)
5.3.2 DN 模塊實現(xiàn)
5.4 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)測試
6.1 測試環(huán)境
6.2 測試內(nèi)容
6.2.1 容錯功能測試
6.2.2 負(fù)載壓力測試
6.3 總結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
本文編號:3878035
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