分布式結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)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(chǔ)模式帶來了很大的挑戰(zhàn)。存儲(chǔ)內(nèi)容和訪問需求同時(shí)急劇增長(zhǎng),使得資源集中存儲(chǔ)的單節(jié)點(diǎn)服務(wù)器已無法滿足互聯(lián)網(wǎng)用戶對(duì)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(chǔ)服務(wù),是當(dāng)前討論的熱點(diǎn)話題。由于P2P(Peer-to-Peer)組織方式能夠?yàn)閼?yīng)用帶來更高的擴(kuò)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(chǔ)是指存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)按功能對(duì)等方式組織成分布式存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò),用戶訪問系統(tǒng)仍采用Client/Server模式。通過對(duì)目前分布式存儲(chǔ)技術(shù)的研究,我們開發(fā)了基于專有存儲(chǔ)與計(jì)算服務(wù)器的、面向結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。通過存儲(chǔ)服務(wù)器形成可靠的結(jié)構(gòu)化覆蓋網(wǎng)絡(luò),可擴(kuò)展的計(jì)算服務(wù)器維護(hù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),為用戶提供可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。存儲(chǔ)服務(wù)器負(fù)責(zé)提供鍵值存儲(chǔ)服務(wù),并通過數(shù)據(jù)冗余來保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性;計(jì)算服務(wù)器負(fù)責(zé)對(duì)鍵值數(shù)據(jù)的組織,并執(zhí)行更新和查詢等操作。計(jì)算服務(wù)器之間采用了多級(jí)的自適應(yīng)負(fù)載均衡機(jī)制,通過動(dòng)態(tài)的調(diào)整各計(jì)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(jí)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(chǔ)技術(shù)
2.1.1 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)
2.1.2 非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)
2.1.3 半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)
2.2 分布式存儲(chǔ)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(diǎn)DN
3.1.3 Lockserver(Standby)
3.1.4 分布式鍵值存儲(chǔ)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(jì)
4.1 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)
4.1.1 Master 模塊設(shè)計(jì)
4.1.2 Lockserver 模塊設(shè)計(jì)
4.1.3 DN 模塊設(shè)計(jì)
4.1.4 DKVS 模塊設(shè)計(jì)
4.1.5 Client 模塊設(shè)計(jì)
4.2 存儲(chǔ)模型設(shè)計(jì)
4.2.1 用戶表存儲(chǔ)機(jī)制
4.2.2 用戶表分配機(jī)制
4.3 分布式B+樹存儲(chǔ)算法
4.3.1 算法目的
4.3.2 算法原理
4.3.3 算法實(shí)現(xiàn)
4.3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(jì)劃切換流程
4.5 本章小結(jié)
第五章 DS-Store 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
5.1 基于Epoll 的事件驅(qū)動(dòng)框架實(shí)現(xiàn)
5.2 DKVS 子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
5.2.1 Chord 路由實(shí)現(xiàn)
5.3 結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)
5.3.1 Master 模塊實(shí)現(xiàn)
5.3.2 DN 模塊實(shí)現(xiàn)
5.4 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)測(cè)試
6.1 測(cè)試環(huán)境
6.2 測(cè)試內(nèi)容
6.2.1 容錯(cuò)功能測(cè)試
6.2.2 負(fù)載壓力測(cè)試
6.3 總結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3878035
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級(jí)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(chǔ)技術(shù)
2.1.1 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)
2.1.2 非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)
2.1.3 半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)
2.2 分布式存儲(chǔ)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(diǎn)DN
3.1.3 Lockserver(Standby)
3.1.4 分布式鍵值存儲(chǔ)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(jì)
4.1 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)
4.1.1 Master 模塊設(shè)計(jì)
4.1.2 Lockserver 模塊設(shè)計(jì)
4.1.3 DN 模塊設(shè)計(jì)
4.1.4 DKVS 模塊設(shè)計(jì)
4.1.5 Client 模塊設(shè)計(jì)
4.2 存儲(chǔ)模型設(shè)計(jì)
4.2.1 用戶表存儲(chǔ)機(jī)制
4.2.2 用戶表分配機(jī)制
4.3 分布式B+樹存儲(chǔ)算法
4.3.1 算法目的
4.3.2 算法原理
4.3.3 算法實(shí)現(xiàn)
4.3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(jì)劃切換流程
4.5 本章小結(jié)
第五章 DS-Store 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
5.1 基于Epoll 的事件驅(qū)動(dòng)框架實(shí)現(xiàn)
5.2 DKVS 子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
5.2.1 Chord 路由實(shí)現(xiàn)
5.3 結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)
5.3.1 Master 模塊實(shí)現(xiàn)
5.3.2 DN 模塊實(shí)現(xiàn)
5.4 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)測(cè)試
6.1 測(cè)試環(huán)境
6.2 測(cè)試內(nèi)容
6.2.1 容錯(cuò)功能測(cè)試
6.2.2 負(fù)載壓力測(cè)試
6.3 總結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3878035
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