nlov存储系统的高可靠性研究

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1、南开大学硕士学位论文NLOV存储系统的高可靠性研究姓名：陈平增申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：刘晓光20080501中文摘要在信息化时代，对海量数据的存储解决方案成为一个非常紧迫的研究领域。据专家预测，全球每年的数据存储量以80％的速度递增，对于一些典型的数据应用领域，每隔大约90天左右，数据量就会增加一倍，如何存储海量数据已经成为一项重要的研究课题。基于网络的虚拟存储系统(NLOV)是南开大学并行与分布式软件技术研究室顺应当前存储系统发展方向而开发的虚拟存储系统，本文作者是核心开发成员之一，该系统采用基于广域网的架构，支持动态加入存储节点，系统存储容量在理论上上可以

2、无限扩展。对于存储容量庞大的存储系统，保证其系统可靠性成为系统设计的最重要的目标之一。主流的提高存储系统的可靠性的技术主要包括两种：利用副本技术提高存储系统的可靠性和利用编码技术提高存储系统的可靠性。利用副本技术提高存储系统可靠性的典型例子包括Coda、OceanStore、InterMezzo和Lustre等。利用编码技术提高存储系统可靠性的典型例子包括RAID级别2、RAID级别3、RAID级别4、RAID级别5和RAID级别6等。但由于NLOV存储系统具有本身独特的性质，以上这些技术都不太适合在NLOV存储系统系统上采用。本文充分分析NLOV存储系统的特点提出了一种副本散布算法

3、，利用这种副本技术可以将数据副本按照存储节点的权重均匀的散布到各个存储节点，并能使NLOV存储系统在采用副本技术的情况下数据均匀散布和系统规模发生改变时的数据迁移量接近最优。经过全面的实验表明在各种情况下该算法的散布性能、稳定性能都很好。关键词：存储系统；NLOV；可靠性；副本技术；副本散布算法Abstractnlesolutionforstoringmassofdatabecomesapressingresearchfieldasinformation—basedagecomes．Expertspredictthattheyearlydatatobestoredisgrowinga

4、taspeedofeightypresent，insometypicalfieldofapplication，thedatawilldoubleeveryninetydays，andthenhowtostoresuchmassdatabecomesaveryimportantresearchfield．Virtualstoragesystembasedontheintemet—NLOVisastoragesystemwhichadaptsatrendofthedevelopingdirectionofcurrentstoragesystem，itisdevelopedbyParall

5、elandDistributedSoftwareTechnologyLabofNankaiUniversity,theauthorofthisthesisisoneofthecoredesignersofthesystem．TIlissystemusesWAN-basedstructure．itsupportsdynamicallyaddinganddeletingstoragenode，andtheoreticallyitsupportsinfiniteexpansion．Asastoragesystemwhichisdesignedtostoremassofdataismenti

6、oned，howtoguaranteeitsreliabilitybecomesaveryimportantgoal．Currently,theprevailingtechnologyforguaranteeingthereliabilityofstoragesystemincludestwoways．Theyareusingreplicatechnologytoimprovethereliabilityofstoragesystemandusingencodingtechnologytoimprovethereliabilityofstoragesystem．CobOceanSto

7、re，InterMezzoandLustrearesomeofthetypicalinstancesofusingreplicatechnologytoimprovethereliabilityofstoragesystemwhileRAID2，RAID3，RAID4，RAID5andRAID6aresomeofthetypicalinstancesofusingencodingtechnologytoimprovethereliabilityofstor