發(fā)布時(shí)間：2017-08-05 00:22

  本文關(guān)鍵詞：分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中用戶數(shù)據(jù)一致性分析及研究

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【摘要】：在這個(gè)數(shù)字信息爆炸的時(shí)代,信息總量以幾何級數(shù)增長,數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上的本地存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足大量信息處理和對數(shù)據(jù)安全的需求,分布式的存儲(chǔ)方式應(yīng)運(yùn)而生。這種存儲(chǔ)方式將重要的數(shù)據(jù)備份成多個(gè)副本,并將這些副本分布存放在網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)中,這樣就可以在網(wǎng)絡(luò)中的其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)器發(fā)生故障無法正常工作時(shí),使用其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)副本來保證數(shù)據(jù)的安全性。本文在如上背景下,研究了分布式存儲(chǔ)的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)特點(diǎn),包括其體系結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)元素、通信范型、副本管理策略、通信方式等,總結(jié)出兩種主要的數(shù)據(jù)復(fù)制模型,主動(dòng)復(fù)制模型和被動(dòng)復(fù)制模型,比較了這兩種數(shù)據(jù)復(fù)制方式的異同。還研究了常見的數(shù)據(jù)一致性模型,為之后的研究提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。在理論研究的前提下,本文提出一種新的基于時(shí)間戳的副本復(fù)制和選擇策略來解決分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中副本一致性的問題,在這種策略下,當(dāng)用戶對數(shù)據(jù)更新時(shí),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)最新的時(shí)間戳將多個(gè)副本采用網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)、外兩種方式對數(shù)據(jù)副本進(jìn)行更新操作,以此保證再讀取該數(shù)據(jù)時(shí),得到的是最新數(shù)據(jù)。由于系統(tǒng)對副本的更新操作受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)通信狀況等復(fù)雜情況的影響,會(huì)存在一定的延時(shí),基于時(shí)間戳的復(fù)制策略可以保證系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)盡可能保持一致,使得用戶不會(huì)讀取到已經(jīng)被修改過的臟數(shù)據(jù),提高系統(tǒng)的正確性,從而提升系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。本文使用OptorSim模擬器對提出的復(fù)制策略仿真檢驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果中可以看出,作業(yè)量為1500個(gè)時(shí),該模型的拷貝數(shù)目比積極拷貝模型少5000多個(gè),寫概率為0.6時(shí),該模型比積極模型總作業(yè)時(shí)間少4000毫秒,體現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。
【關(guān)鍵詞】：分布式存儲(chǔ)系統(tǒng) 數(shù)據(jù)副本 數(shù)據(jù)復(fù)制策略 網(wǎng)格模擬 副本選擇
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP311.13;TP333
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 論文研究背景8-14
• 1.1.1 分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)9-10
• 1.1.2 分布式文件系統(tǒng)10-12
• 1.1.3 存儲(chǔ)一致性模型12-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文研究重點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)15-16
• 2 分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)復(fù)制16-25
• 2.1 分布式系統(tǒng)16-19
• 2.1.1 通信實(shí)體17-18
• 2.1.2 通信范型18-19
• 2.1.3 角色和責(zé)任19
• 2.2 數(shù)據(jù)復(fù)制19-25
• 2.2.1 數(shù)據(jù)復(fù)制的基本原則20
• 2.2.2 系統(tǒng)模型20-21
• 2.2.3 被動(dòng)復(fù)制21-23
• 2.2.4 主動(dòng)復(fù)制23-25
• 3 分布式系統(tǒng)可靠性組播及視圖通信25-32
• 3.1 組通信25-29
• 3.1.1 組通信成員管理25-26
• 3.1.2 協(xié)調(diào)與協(xié)定26-27
• 3.1.3 B-multicast實(shí)現(xiàn)可靠組播27-28
• 3.1.4 IP組播實(shí)現(xiàn)可靠組播28-29
• 3.2 視圖傳遞29-32
• 3.2.1 視圖傳遞的基本需求30
• 3.2.2 視圖同步的組通信30-32
• 4 容錯(cuò)服務(wù)和副本一致性模型32-40
• 4.1 容錯(cuò)服務(wù)32
• 4.2 數(shù)據(jù)一致性模型32-38
• 4.2.1 嚴(yán)格一致性模型(Strict Consistency)32-33
• 4.2.2 順序一致性模型(Sequential consistency)33-34
• 4.2.3 因果一致性模型(Causal Consistency)34
• 4.2.4 管道一致性模型(Pipelined RAM)34-35
• 4.2.5 弱一致性模型(Weak Consistency)35-36
• 4.2.6 釋放一致性模型(Release Consistency)36-37
• 4.2.7 單項(xiàng)一致性模型(Entry Consistency)37-38
• 4.3 副本一致性模型的比較38-40
• 5 基于時(shí)間戳的數(shù)據(jù)副本一致性模型40-48
• 5.1 模型設(shè)計(jì)說明40-41
• 5.1.1 基本名詞定義40
• 5.1.2 模型設(shè)計(jì)基本思路40-41
• 5.2 模塊設(shè)計(jì)及模型流程41-43
• 5.2.1 模塊設(shè)計(jì)41-42
• 5.2.2 模型流程設(shè)計(jì)42-43
• 5.3 模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及策略設(shè)計(jì)43-46
• 5.3.1 模型網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)43-44
• 5.3.2 主要策略設(shè)計(jì)44-46
• 5.4 模型數(shù)學(xué)證明46-48
• 6 實(shí)驗(yàn)?zāi)M與模型性能分析48-61
• 6.1 數(shù)據(jù)網(wǎng)格模擬工具OPTORSIM48-52
• 6.1.1 模擬器結(jié)構(gòu)48-49
• 6.1.2 與其他模擬工具的比較49-52
• 6.2 測試環(huán)境條件及配置52-58
• 6.2.1 軟件及硬件環(huán)境52
• 6.2.2 OPTORSIM模擬器配置文件52-58
• 6.3 模型模擬結(jié)果統(tǒng)計(jì)及分析58-61
• 7 總結(jié)61-64
• 7.1 內(nèi)容總結(jié)61
• 7.2 下一步研究方向61-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67-68
• 致謝68-70

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐非,楊廣文,鞠大鵬;基于Peer-to-Peer的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];軟件學(xué)報(bào);2004年02期

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本文編號(hào)：622427