本文關(guān)鍵詞：云環(huán)境下的高效多副本管理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著Internet技術(shù)的快速發(fā)展,特別是Web2.0應(yīng)用的普及,數(shù)據(jù)量開始爆炸性的增長,云存儲雖然能有效解決傳統(tǒng)文件系統(tǒng)處理大數(shù)據(jù)時在容量和性能上遇到的瓶頸,但也容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)不可用等問題,而且云存儲不能根據(jù)數(shù)據(jù)訪問負(fù)載變化實(shí)現(xiàn)有效的可伸縮,從而產(chǎn)生了高昂的能源成本。所以讓云存儲提供高效率、高度可靠的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)并有效降低系統(tǒng)整體能耗,已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。目前,已有研究利用多副本管理策略實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的負(fù)載均衡,但是缺少同時考慮能源高效方面的策略。另外現(xiàn)有的能源高效技術(shù)存在一個普遍的不足:雖然實(shí)現(xiàn)了成比例能耗,但是都不能很好的支持系統(tǒng)負(fù)載均衡,而且能利用數(shù)據(jù)的多副本這一特性來實(shí)現(xiàn)能源高效的研究也相對較少。本論文針對云存儲中多副本技術(shù)研究出現(xiàn)的上述問題,對兼顧負(fù)載均衡和能源高效的多副本管理策略展開研究,通過多副本管理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問高效和能源高效,主要工作內(nèi)容如下:(1)在負(fù)載均衡方面:首先利用負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)原理和對文件潮汐特性的分析,提出了基于時間序列的文件訪問熱度計(jì)算模型,并以這個計(jì)算模型為基礎(chǔ)給出了以文件訪問熱度排名為中心的副本因子分配算法,實(shí)現(xiàn)了文件副本數(shù)量的動態(tài)調(diào)整。然后提出了基于放置代價的副本放置機(jī)制,根據(jù)放置代價的大小選擇最佳的副本放置節(jié)點(diǎn)。最后提出了基于帶權(quán)重的歐幾里得距離副本選擇策略,充分利用多屬性決策問題上的優(yōu)勢,把這個距離值作為副本選擇的評價標(biāo)準(zhǔn),為用戶從多個副本中選擇最優(yōu)副本。通過仿真實(shí)驗(yàn)表明自適應(yīng)負(fù)載均衡副本管理策略的負(fù)載方差比靜態(tài)副本策略小34%,作業(yè)的平均執(zhí)行時間降低27%,使系統(tǒng)性能得到了提高,能為用戶提供高效的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。(2)在能源高效方面:首先通過對文件生命周期特性的分析,揭示了能源利用率低下的原因。然后提出了能源高效動態(tài)副本放置機(jī)制,利用數(shù)據(jù)多副本的特性結(jié)合特定的副本放置布局為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可伸縮做好準(zhǔn)備,最后給出了能量感知的集群伸縮設(shè)計(jì),根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載狀態(tài)休眠和喚醒數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn),有效的提高能源利用率。通過仿真實(shí)驗(yàn)表明能源高效動態(tài)副本放置策略在實(shí)現(xiàn)能源高效方面比靜態(tài)副本策略降低了16%的能耗。
【關(guān)鍵詞】：云存儲 副本放置 副本選擇 負(fù)載均衡 能源高效
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排15-16
• 第二章 云存儲研究16-23
• 2.1 云存儲16-19
• 2.1.1 云存儲參考模型18
• 2.1.2 云存儲的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)18-19
• 2.2 Hadoop分布式文件系統(tǒng)(HDFS)19-22
• 2.2.1 HDFS概要19-20
• 2.2.2 HDFS數(shù)據(jù)放置20-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第三章 自適應(yīng)負(fù)載均衡的副本管理策略23-47
• 3.1 負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)原理23-25
• 3.2 以文件訪問熱度排名為中心的副本因子決策算法25-33
• 3.2.1 文件的潮汐特性分析25-26
• 3.2.2 基于時間序列的文件訪問熱度計(jì)算模型26-29
• 3.2.3 文件訪問熱度排名29-30
• 3.2.4 副本因子分配函數(shù)30-33
• 3.3 基于放置代價的副本放置機(jī)制33-35
• 3.3.1 放置代價的計(jì)算33-34
• 3.3.2 放置流程34-35
• 3.4 基于帶權(quán)重的歐幾里得距離副本選擇策略35-40
• 3.4.1 副本選擇策略的參考因素35-37
• 3.4.2 帶權(quán)重的歐幾里得距離的定義37-40
• 3.5 仿真實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析40-45
• 3.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)置41-43
• 3.5.2 模擬結(jié)果分析43-45
• 3.6 本章小結(jié)45-47
• 第四章 能源高效副本放置策略47-70
• 4.1 云存儲系統(tǒng)能源高效技術(shù)47-50
• 4.1.1 基于節(jié)點(diǎn)調(diào)度的能源高效技術(shù)47-48
• 4.1.2 基于靜態(tài)數(shù)據(jù)放置的能源高效技術(shù)48
• 4.1.3 基于動態(tài)數(shù)據(jù)放置的能源高效技術(shù)48-49
• 4.1.4 云存儲系統(tǒng)能源高效技術(shù)研究現(xiàn)狀49-50
• 4.2 能源效率評價模型50-51
• 4.3 文件的生命周期特性分析51-54
• 4.4 能源高效動態(tài)副本放置機(jī)制54-60
• 4.4.1 數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)子集合的劃分54
• 4.4.2 副本放置規(guī)則54-55
• 4.4.3 數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)子集合的副本因子55-57
• 4.4.4 副本遷移過程57-60
• 4.5 能量感知的集群伸縮設(shè)計(jì)60-64
• 4.5.1 集群縮小策略61-63
• 4.5.2 集群擴(kuò)大策略63-64
• 4.5.3 避免抖動效應(yīng)64
• 4.6 仿真實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析64-68
• 4.6.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)置65-67
• 4.6.2 模擬結(jié)果分析67-68
• 4.7 本章小結(jié)68-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 全文工作總結(jié)70-71
• 5.2 未來工作展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果79-80

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫雨施;關(guān)于永磁的計(jì)算模型[J];電子學(xué)報;1982年05期

2 蔣白樺;;礦儲量動態(tài)計(jì)算模型[J];深圳大學(xué)學(xué)報;1988年Z2期

3 董健全,萬高峰,肖苑;互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算模型的新發(fā)展——對等互聯(lián)網(wǎng)[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件;2002年12期

4 劉文潔;李戰(zhàn)懷;任X;;基于分布式的自律計(jì)算模型研究與設(shè)計(jì)[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2011年02期

5 云健;江荻;;人類元音系統(tǒng)演化規(guī)律的計(jì)算模型研究新進(jìn)展[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2010年13期

6 應(yīng)宏;網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用計(jì)算模型的演變與發(fā)展[J];計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;2003年03期

7 左輕侯;;第三次浪潮:面向應(yīng)用的計(jì)算模型的變革[J];程序員;2005年10期

8 孫蛟;虞健飛;辛文逵;;基于仿真的軍用飛機(jī)保障設(shè)備利用率計(jì)算模型[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2009年11期

9 竇家維;李順東;;一種新的語言信息計(jì)算模型[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2005年10期

10 馬玉華;夏躍偉;;仿真非確定性計(jì)算模型[J];牡丹江教育學(xué)院學(xué)報;2007年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 沈西林;楊保建;尹平;;公司代理人收入計(jì)算模型的研究[A];中國系統(tǒng)工程學(xué)會決策科學(xué)專業(yè)委員會第六屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

2 姚卿達(dá);李子堅(jiān);;基于網(wǎng)絡(luò)中心計(jì)算模型的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方法[A];第十五屆全國數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)會議論文集[C];1998年

3 周倩;沈夏炯;;類比推理的計(jì)算模型研究綜述[A];計(jì)算機(jī)研究新進(jìn)展（2010）——河南省計(jì)算機(jī)學(xué)會2010年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

4 陳欣慶;王凌波;;定點(diǎn)搶修配置的效能指標(biāo)及計(jì)算模型[A];中國運(yùn)籌學(xué)會第八屆學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

5 段吉員;王彥平;劉倉理;于川;;平衡炮試驗(yàn)彈丸膛內(nèi)過載計(jì)算模型及應(yīng)用[A];中國工程物理研究院科技年報(2008年版)[C];2009年

6 鐘祿平;肖劍;宗弘元;鐘思青;顧軍民;;分隔塔計(jì)算模型的建立與優(yōu)化[A];中國化工學(xué)會2008年石油化工學(xué)術(shù)年會暨北京化工研究院建院50周年學(xué)術(shù)報告會論文集[C];2008年

7 徐云峰;;一種新的取證計(jì)算模型的研究與實(shí)現(xiàn)[A];第二十一次全國計(jì)算機(jī)安全學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

8 李亞敏;;試論NPA和SVO計(jì)算模型的關(guān)聯(lián)[A];全國第十四屆計(jì)算機(jī)科學(xué)及其在儀器儀表中的應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2001年

9 張川;朱小牛;;寶鋼連鑄切斷長計(jì)算模型的改造[A];工業(yè)自動化應(yīng)用實(shí)踐——全國（第五屆）煉鋼、連鑄和軋鋼自動化學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

10 魏欽平;楊春燕;程述漢;;果樹栽植行向、樹形與光能截獲的優(yōu)化計(jì)算模型[A];中國園藝學(xué)會首屆青年學(xué)術(shù)討論會論文集[C];1994年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 本報駐美國記者 毛黎;另辟蹊徑“讀”細(xì)胞[N];科技日報;2008年

2 鄭偉;煉油加工損失實(shí)現(xiàn)在線計(jì)算[N];中國化工報;2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 強(qiáng)小利;圖頂點(diǎn)著色DNA計(jì)算模型及實(shí)驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2008年

2 楊蕓;漢語隱喻識別與解釋計(jì)算模型研究[D];廈門大學(xué);2008年

3 郭海儒;注意的生成機(jī)制與視覺注意計(jì)算模型研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

4 張巧榮;視覺注意計(jì)算模型及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高宇飛;MapReduce計(jì)算模型下數(shù)據(jù)傾斜處理方法的研究[D];鄭州大學(xué);2015年

2 施振磊;云環(huán)境下的高效多副本管理研究[D];電子科技大學(xué);2015年

3 余昊;兒童句法習(xí)得計(jì)算模型的研究及應(yīng)用[D];北京郵電大學(xué);2011年

4 艾淼;膜計(jì)算模型中若干運(yùn)算的研究及仿真實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

5 劉政偉;飛行器概念設(shè)計(jì)階段計(jì)算模型的自動化求解順序規(guī)劃[D];南京航空航天大學(xué);2009年

6 張倩;基于生物技術(shù)的分子計(jì)算模型應(yīng)用研究[D];陜西師范大學(xué);2011年

7 何偉崗;基于HBase的多決策反饋式計(jì)算模型的研究與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2012年

8 謝書玲;結(jié)合GIS的新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)地理計(jì)算模型研究及應(yīng)用[D];華東師范大學(xué);2006年

9 崔寧寧;面向電信運(yùn)營的云計(jì)算模型研究[D];西北大學(xué);2012年

10 歐柱;細(xì)胞型膜計(jì)算模型遺傳優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];西南交通大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：云環(huán)境下的高效多副本管理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：395647