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分级基于多卷作器块级别云存储系统关键技术

收藏本文 2024-04-01 点赞:26929 浏览:120585 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着互联网技术的不断进展与成熟,云计算技术已经成为新一轮IT信息技术革命浪潮中探讨的热点。云计算已经不仅仅走进了我们的生活,而且还开始扮演着重要的角色。在过去的几年中,由于互联网中的信息量爆炸式地增加,作为云计算概念的延伸和进展——云存储技术已开始受到越来越多的企业和高校的关注。人们迫切地想利用这门新兴技术来更好地存储和管理不断增加的数据。如今,云存储相关的技术进展迅速,国内外产品层出不穷。云存储技术具有良好的探讨前景和探讨价值。块级别云存储是云存储系统中的一个重要分支,由于它可以提供给用户原始的块存储设备,由此块级别云存储系统在许多领域都有较广泛的运用。本论文在浅析、探讨和比较国内外主流的块级别云存储系统的优缺点后,在Orthrus系统原型之上,对其有着的缺乏细化统一管理异构存储设备、负载均衡局部最优以及断点重传等不足上提出了改善对策,设计并实现了基于负载均衡的多卷怎么写作器块级别分级云存储系统Orthrus Plus。首先,介绍了云存储技术目前的进展情况,讨论了Orthrus Plus系统实现历程中所涉及到的相关技术。其次,设计并实现了Orthrus Plus系统的多卷怎么写作器架构及其存储工作流。系统利用CLVM让卷怎么写作器集群共同管理后端存储池,利用Xen和KVM虚拟化技术来管理用户虚拟机,利用iSCSI技术为用户虚拟机提供块级别存储的连接访问怎么写作,通过web service技术来实现各节点中模块接口的相互调用。同时,利用现有的异构存储环境,提出了一种基于卷生命周期的分级存储管理机制,充分利用不同存储设备的优势和特点,进一步提升系统访问效率。实验证明,实行分级存储管理的Orthrus Plus系统较Orthrus系统有更高的读写性能,在I/O吞吐率上提升了36%左右。然后,在对卷怎么写作器性能和负载进行建模的基础上,实现了基于遗传算法的负载均衡对策。该负载均衡对策采取了交叉率自适应模型,尽可能地提升了其搜索全局最优解的准确性。同时,设计了一种面向iSCSI的断点续传功能,在重新选择卷怎么写作器进行iSCSI重连时,正在上传数据的用户无需将数据重新上传,系统自动会以断点处继续上传。实验证明,Orthrus Plus系统中利用的负载均衡对策在较大数据量时,较Orthrus更可靠更高效。最后,对本论文在块级别云存储系统中所做的主要工作和贡献进行了总结,并对Orthrus Plus系统未来工作的方向提出了一些展望。关键词:云存储论文分级存储论文负载均衡论文遗传算法论文iSCSI断点续传论文

    摘要5-7

    ABSTRACT7-9

    目录9-12

    第1章 绪论12-17

    1.1 课题相关背景12-13

    1.2 课题相关领域进展近况13-14

    1.3 课题的作用14-15

    1.4 论文的主要工作15

    1.5 论文的组织与结构15-17

    第2章 Orthrus Plus 系统的相关技术17-30

    2.1 概述17

    2.2 Xen 和 KVM 虚拟化技术17-19

    2.3 基于集群的 Linux 逻辑卷管理技术19-23

    2.3.1 集群概述19-20

    2.3.2 Linux 逻辑卷管理(LVM)20-21

    2.3.3 Red Hat 集群管理套件21-23

    2.4 iSCSI23-25

    2.4.1 iSCSI 协议栈23-24

    2.4.2 iSCSI 命名规则24

    2.4.3 iSCSI 发现机制24

    2.4.4 iSCSI 连接流程24-25

    2.5 分级存储管理机制25-27

    2.5.1 分级存储及其基本思想25-26

    2.5.2 数据迁移的国内外相关探讨26-27

    2.6 遗传算法介绍27-28

    2.7 Web Service28

    2.8 本章小结28-30

    第3章 Orthrus Plus 系统架构30-40

    3.1 概述30

    3.2 Orthrus Plus 系统架构设计及其工作流30-33

    3.2.1 Orthrus Plus 系统各模块及其功能31-32

    3.2.2 Orthrus Plus 系统工作流描述32-33

    3.3 基于卷生命周期的分级存储管理机制33-36

    3.3.1 动态卷迁移系统结构的设计与实现34-35

    3.3.2 基于卷生命周期的替换迁移对策35-36

    3.4 Orthrus Plus 系统性能效果实验和浅析36-39

    3.4.1 实验环境描述36-37

    3.4.2 实验工具介绍37-38

    3.4.3 实验流程38

    3.4.4 实验结果与浅析38-39

    3.5 本章小结39-40

    第4章 Orthrus Plus 系统负载均衡对策探讨与实现40-53

    4.1 概述40

    4.2 用于负载探讨的怎么写作器模型40-42

    4.2.1 怎么写作器性能建模40-41

    4.2.2 怎么写作器负载建模41-42

    4.3 基于遗传算法的多卷怎么写作器动态负载均衡对策42-47

    4.3.1 动态负载均衡对策总体框架42-43

    4.3.2 遗传算法中交叉操作的论述浅析43-44

    4.3.3 基于遗传算法的动态负载均衡对策44-47

    4.4 一种面向 iSCSI 的断点续传策略47-48

    4.4.1 iSCSI 读写历程47-48

    4.4.2 面向 iSCSI 的断点续传技术实现48

    4.5 Orthrus Plus 系统动态负载均衡对策效果实验和浅析48-51

    4.5.1 实验环境与实验工具介绍48

    4.5.2 动态负载均衡算法实验流程与结果浅析48-50

    4.5.3 iSCSI 断点续传实验流程与结果浅析50-51

    4.6 本章小结51-53

    第5章 总结与展望53-55

    5.1 工作总结53-54

    5.2 进一步工作及展望54-55

    致谢55-57

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