基于paas云存储服务文件系统设计及实现

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1、TheDesignandImplementationofFileSystemBasedonPaaSCloudStorageServicebyCHANGChengB．S．(KunmingUniversityofScienceandTechnology)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringComputerScienceandTechnologyintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAss

2、ociateProfessorCHENHaoMay，2013湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，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后果由本人承担。作者签名：／纬A日期：为，?年s月弘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，同意学校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。本人授权湖南大学可以将本学位论

3、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。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：名“导师签名：尸私澎日期：矽，2年上月弘日日期：汐，弓年j月弓夕日硕士学位论文摘要随着计算机的普及和移动互联网大潮的到来，用户在不同场景不同环境中都可以享受电子设备带来的便利与无缝接入互联网的体验，但同时不得不面临管理分散于各种设备中数据碎片的问题。此外，许多创新型应用如协同办公也需要数据同步与共享作为基础。目前市面上大量出现的网盘类应用也侧面印证了此类需求普遍存在，无论个人还是企

4、业都在寻求改善多设备数据管理的方式。本文的主要工作是探索一种更彻底的数据共享模式，即利用PaaS(PlatformasaService)云存储服务为存储后台构建文件系统。本文首先概述PaaS类云存储服务的基本概念、使用方式与计费模型，进而分析了常见文件系统数据块操作方式对于使用费用的影响。针对云存储的特点，确定通过优化数据组织方式与缓存策略减少远程访问的基本原则，以便适应跨越公网的数据访问延时和服务商收费问题。具体来说，选定三种指标用于描述文件系统中数据块间关系，文件间关系与访问热度，用于确定存储对象的内部结构，以及基于数据块关联性的缓存置换策略。然后基于此核心，设计了一整套支撑

5、文件系统运行的配套部件，包括增强的用户空间文件系统作为用户操作接口；围绕内嵌数据库的元信息管理；伴随下载过程的垃圾清理器；和远端服务交互前的压缩加密预处理等。然后，遵循设计实现了一个原型系统。该系统采用分层结构，面向接口编程，即每层真实执行模块都可替换。除了基于KD树实现本文设计的数据组织和缓存策略以外，还将已有较为典型的数据块管理策略一并实现作为对比。此外，在通过一些技巧屏蔽不同云服务商的数据一致性保证的前提下，引入数据块级别去冗余、快照与数据恢复功能，增强系统性能与可用性。最后，在跨越大洲的真实测评环境中，通过模拟典型应用负载和真实使用的多种测试用例下，本系统在运行花费、执行

6、时间、垃圾清理和缓存命中率等指标中都比已有方案体现出明显的优化结果。关键词：PaaS云存储；文件系统；数据块关系；缓存策略；费用优化基于PaaS云存储服务的文件系统研究与实现AbstractWiththewidespreadusingofcomputersandthetrendofmobileInternet，usersenjoytheconvenienceandexperienceonseamlessonlineservicesindistinctscenariosanddevices，andhavetobeconfrontedwiththedatamanagementissu

7、esaswell．Further，amultitudeofinnovativeapplications，suchascoordinativeworkinginofficehingeonthedevelopmentofdatasharingandsynchronization．Tosomedegree，thebloomingofvariablenetworkdiskservicesevidencesthatthedemandexistsindeedcurrently．Bothind