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基于对象存储系统的结构设计及QoS策略研究

作　者: 李漪
导　师: 陈进才
学　校: 华中科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 基于对象存储对象存储设备元数据服务器服务质量
分类号: TP333
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 63次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

计算机技术与网络技术的发展对存储系统提出了越来越高的要求,存储系统的I/O速度、存储容量、系统安全性和可用性等方面都面临极大的挑战。OBS(Object-Based Storage System,基于对象存储系统)因其智能性和对象访问机制,使系统具有更好的安全性、高效性和可扩展性,并易实现跨平台的数据共享,从而成为信息存储领域的研究热点。基于对象存储系统的结构设计是实现大规模高效存储系统的关键。在深入分析和比较传统存储系统与OBS的基础上,根据OBS的智能性和自治性特点,建立OBS的结构框架与实现方法。从MDS(Metadata Server,元数据服务器)及OSD(Object-based Storage Device,对象存储设备)的结构着手,设计基于对象的高性能存储系统。该系统中,MDS采用RAID5磁盘阵列结构,提高了元数据的随机读性能和持续读写性能,并利用静态元数据分配策略避免了MDS中产生明显热点。此外,系统采用嵌入式处理器和轻量级存储操作系统为OSD提供底层支持,存储节点磁盘布局采用类RAID结构,提高了磁盘访问的并行性和存储节点的可扩展性;通过利用对象属性并采用存储节点的适应性服务,提高了存储节点的自治性;同时,设计自适应哈希方法及分片映射策略来划分及分配数据,提高系统的可扩展性。测试结果表明,该存储系统与典型网络存储系统相比,得到更高的系统聚合读/写性能,对于小块数据随机读/写性能的提高尤为显著。为了满足OBS的高服务质量(QoS)需求,设计QoS保障策略。通过分析OBS中对象层及命令操作层的QoS需求,建立QoS体系结构。根据该结构采用资源监控策略及基于服务优先级的流量控制策略,使系统满足不同应用的QoS需求。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 国内外研究现状及发展趋势  9-11
  1.3 课题研究的目的与意义  11-13
  1.4 本文组织结构  13-14
2 基于对象存储系统  14-19
  2.1 OBS 基本概念  14-15
  2.2 与典型存储系统的性能比较  15-17
  2.3 OBS 中需要解决的关键问题  17
  2.4 本章小结  17-19
3 OBS 的功能设计  19-34
  3.1 分布式对象文件系统  20-21
  3.2 元数据服务器  21-23
  3.3 基于对象存储设备  23-33
  3.4 本章小结  33-34
4 OBS 的结构设计  34-54
  4.1 MDS 结构设计  34-39
  4.2 OSD 结构设计  39-46
  4.3 OBFS 设计与实现  46-53
  4.4 本章小结  53-54
5 OBS 系统的 QoS 策略  54-60
  5.1 OBS 的 QoS 需求分析  54-55
  5.2 QoS 策略设计  55-59
  5.3 本章小结  59-60
6 系统性能测试与分析  60-64
  6.1 测试环境  60
  6.2 测试结果与分析  60-63
  6.3 本章小结  63-64
7 总结与展望  64-66
  7.1 全文总结  64-65
  7.2 工作展望  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-71
附录1 攻读学位期间发表论文目录  71-72
附录2 攻读学位期间申请专利目录  72

基于对象存储系统的结构设计及QoS策略研究

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