osd中对象存储管理方法和实现技术论文

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringOntheMethodandImplementofObjectStorageManagementforObjectStorageDeviceCandidate:LeiWeiMajor:ComputerArchitectureSupervisor:Prof.ZhouGongyeHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan,Hubei,

2、430074,P.R.ChinaJanuary,2007独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中

3、科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日*摘要OBS（ObjectBasedStorgae，基于对象存储）是继NAS、SAN之后出现的一种新的网络存储模式。它将存储管理下移到存储结点OSD（Object-basedStorageDevice，基于对象存储设备）中，解决了NAS、SAN不同程度上的局限性，在智能化存储、系统可

4、扩展性、安全性和可用性等方面得到了突破。针对OSD中的基本存储单元－对象，从对象文件系统和热点数据平衡两个方面研究对象的存储管理方法与实现技术。首先，分析OSD标准及其特性，设计并实现了一种用于OSD的对象文件系统SAOFS（ScalableAttributes’ObjectFileSystem，一种属性可扩展的对象文件系统）。它改变了通用文件系统中文件属性的固定结构，将对象属性存放于数据区，使其具备可扩展性，从而支持OSD的智能性；采用连续块分配策略加快空闲块分配的速度；采用B+树管理文件和磁盘空闲块，不仅解决了通用文件系统中文件大小的限制

5、，而且加快了文件数据块和空闲块查找速度，由此提高了文件读写速度。此外，针对OBS中各OSD热点数据不均衡的问题，采用一种具有主动性和预测性的快速副本迁移策略实施OSD间的负载平衡。在该策略中，OSD首先对自身温度进行预测并主动提交给MDS（MetaDataServer，元数据服务器）；根据MDS的均衡协调方法，OSD采用贪心法选出尽量小而且访问客户多的对象进行副本迁移。此外，采用增量备份的方法解决副本迁移可能造成的数据不一致问题。测试结果表明：该策略的预测误差可控制在8%以内；与典型方法相比，能够在更短的时间内消除热点。关键词：面向对象存储，

6、对象存储设备，对象文件系统，热点数据迁移本文的研究工作受到国家973计划项目基金（2004CB318201）的资助I*AbstractAsanewmodelfornetworkstorageemergedafterNASandSAN,OBS(ObjectBasedStorgae)assignstheresponsibilitiesinlowerlevelstoragemanagementtothestoragedeviceOSD(Object-basedStorageDevice),andbreaksthroughmanylimitatio

7、nsinNASandSAN.Aimingatobjects,thestorageunitinOSD,studyobjectsstoragemanagementintwosides:filesystemandhot-spotbalance.Atfirst,afteranalysingthedraftstandardandadvantagesofOSD,anewandefficientfilesystemisdesignedandimplemented.Itputstheattributesindataareaforthescalabilityi

8、nthisattributesinsteadoffixedformatingeneral-purposefilesystems.Andthen,thepolicyi