blueocean海量存储系统高并发客户端的设计与实现

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1、申请上海交通大学硕士学位论文BlueOcean海量存储系统高并发客户端的设计与实现学校：上海交通大学院系：信息安全工程学院班级：B1003691学号：1100369022硕士生：程煜专业：计算机科学与技术导师：李小勇上海交通大学信息安全工程学院2012年12月万方数据ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheMasterDegreeofEngineeringDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFAHIGHLYCONCURRENTCLIENTFORBLUEOCEANMAS

2、SSTORAGESYSTEMAuthor：ChengYuSpecialty：ComputerScienceandTechnologySupervisor：LiXiaoyongSchoolofInformationSecurityEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaDecember2012万方数据万方数据万方数据上海交通大学硕士学位论文摘要BlueOcean海量存储系统高并发客户端的设计与实现摘要随着信息量的飞速增长，如何高效地存储和处理海量数据成为了当今计算机科学面临的挑战。传

3、统的文件系统在存储容量和性能的提升上已遇到瓶颈，分布式海量存储系统是未来存储发展的必然趋势，在此类系统中，良好的客户端设计对于存储系统的总体性能有着重要影响。BlueOcean是基于对象存储技术实现的大规模分布式存储系统，具有性能高，容量大，可靠性强，管理简易等特性。该系统由单一元数据服务器和大量数据存储服务器构成，并通过客户端软件对应用软件提供POSIX访问接口，支持现有的绝大部分应用软件在其上透明运行。本文对海量存储系统的关键技术与实现方案进行了深入的研究，并在此基础上针对BlueOcean存储系统设计并实现了高并发的客户端FuseAgent。本

4、文的主要工作如下：(1)阐述了存储系统的架构演进，通过对典型海量存储系统的研究，分析了此类架构的关键技术。(2)分析了目前客户端实现方案的缺陷，采用事件驱动模型设计了一个通用的高并发客户端。(3)详细描述了高并发客户端中功能模块的具体实现。(4)针对高并发客户端的实现特性，从FUSE框架优化、数据零拷贝、写并行化三个方面对其写操作进行优化。(5)对BlueOcean的高并发客户端进行性能测试。测试表明，对该客户端写性能的优化效果明显；并且随着并发访问文件数的增多，系统总体的数据读写性能，元数据操作性能以及事务操第I页万方数据上海交通大学硕士学位论文摘

5、要作性能均有很显著的提升。本论文的研究成果对于其它的海量存储系统高并发客户端的设计也具有较好的借鉴价值。关键词：海量存储系统，FUSE，事件驱动模型，高并发，性能优化第II页万方数据上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFAHIGHLYCONCURRENTCLIENTFORBLUEOCEANMASSSTORAGESYSTEMABSTRACTWiththerapidgrowthofinformation,howtoefficientlystoreandprocesslargeamountsofdatah

6、asbecomeahugechallengefacedbytoday'scomputerscience.Thetraditionalfilesystemhasreacheditsbottleneckintheimprovementsofcapacityandperformance.Distributedmassstoragesystemisbecominganinevitabletrendofthefuturestorage.Insuchasystem,agooddesignandimplementationofclienthasanimportan

7、timpactontheoverallperformanceofthestoragesystem.BlueOceanisalarge-scaledistributedstoragesystembasedonobject-orientedstoragetechnology,withtheadvantagesofhighperformance,largecapacity,highreliabilityandeasymanagement.Thesystemconsistsofasinglemetadataserverandseveraldatastorag

8、eservers.ItprovidesPOSIXinterfacesfortheapplicationsof