论文部分内容阅读
云存储系统是云计算系统概念的衍生和发展,其是一种采用大量分布式存储资源协同工作的方式来构建的大型集群应用系统,用于向用户提供安全可靠的网络存储服务。当在云计算系统中配置大量的数据存储资源并忽略其协同计算的功能时,云计算系统就演化成了用于提供分布式存储服务的云存储系统。云存储系统是一种新兴的数据存储解决方案,其向终端用户提供的数据存储服务具有安全可靠、使用灵活方便、维护费用低廉等优点。当采用云存储系统数据存储方式时,终端用户可以在任意时间、任意地点通过具有联网功能的任意设备对系统中存储的数据信息进行获取和更新。目前,虽然各种云存储系统均能为用户提供相对于本地存储方式更好的数据存储性能,但它们也都面临着传输速率较低、传输时长较大以及传输不稳定等数据传输方面的性能问题。可以预见,随着未来终端用户在云端存储的数据量的增加,云存储系统在数据传输性能方面的缺陷将会变得更加明显,且这个传输性能缺陷将会给终端用户的使用体验带来越来越大的负面影响,并最终影响用户对云存储系统数据存储方式的选择。因此,进一步改进云存储系统的设计方案并重点研究提升其数据传输性能的方法,将对推进云存储业务的发展具有重要意义。本文主要着眼于云存储系统数据传输过程的分析研究,提出了构建静态节点和动态节点相结合的混合存储架构,以及基于范德蒙矩阵编码的数据大规模扩张和动态调度工作方式等两种系统改进方案。在实际设计中采用这两种系统改进方案,将可以显著地提升云存储系统的数据传输性能,进而满足终端用户日益苛刻的数据传输性能要求。本文所做的具体工作如下:1.对云存储系统的基本架构和工作方式,以及一些已有的提升系统数据传输性能的改进方案进行了详细的介绍和分析。2.针对云存储系统的具体特点,设计出了一种静态存储节点和动态存储节点相结合的系统改进存储架构。在这种改进混合存储架构的基础上,系统将可在保证数据存储可靠性的同时,通过采用动态存储节点的动态占用和回收机制,在存储资源受限的情况下高效地实现为终端用户建立大量数据传输链路的任务。3.在对范德蒙矩阵和范德蒙编码的相关特性进行介绍的基础上,提出了基于范德蒙编码的数据大规模扩张和动态调度系统改进工作方式。通过利用数据的范德蒙编码机制,系统可在数据动态调度过程中采用一种简单的方式来确定待迁移的数据内容,从而大大降低数据调度的复杂度。同时,这种数据的范德蒙编码过程将不会对系统数据的可恢复性造成任何损害。4.采用在已有的商业云存储平台中申请存储资源的方式,搭建出一个小型的模拟云存储系统实验平台。通过在搭建的云存储平台上进行实际的数据传输测试,具体验证了本文提出的两种系统改进方案对提升云存储系统传输性能的作用。