分布式面向对象文件系统研究

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1、南开大学硕士学位论文分布式面向对象文件系统研究姓名：邓万禧申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：王刚20090601中文摘要网络存储结构的发展经历了几个阶段：大致包括DAS、SAN、NAS、带文件系统的SAN和OSD。理想的存储结构应该能够提供强安全性、跨平台的数据共享、高性能和对存储设备与客户数量的高可伸缩性，而无论是传统的RAID还是基于网络的NAS、DAS、SAN面对当前海量存储的需求，都有着这样或那样的不足。于是，基于OSD的面向对象存储逐渐成为学术界和工业界的重要研究课题之一。本文首先介绍了面向对象存储的基本概念和业界当前的研究进展，

2、然后介绍了本文设计并实现的基于OSD的面向对象文件系统OFS，包括系统的基本结构、运用的对象存储技术、通信协议和OSD的实现。OFS主要由客户端和OSD组成，为了解决中心化服务器的瓶颈问题，OFS去掉了元数据服务器。在客户端，采用了基于FUSE的用户态文件系统框架，而OSD主要是利用BerkeleyDB实现。本文还根据面向对象存储的特点，设计了基于自定义属性的多级高可用策略。同时运用了对象数据加密技术来提高安全性。最后本文从多方面测试了系统的性能并给出了测试结果分析。关键字：面向对象；文件系统；FUSE；可靠性；OSD；AbstratctAbstract

3、Therefileseveralstagesforthedevelopmentofnetworkstorage，generally,includingDAS，SAN，NAS，SANwimfilesystemandOSD．Idealstoragesystemshouldprovidestrongsecurity,datasharingacrossplatforms，hi曲performanceandscalabilityintermsofthenumberofdevicesandclients．Butfacingcurrentdemandofmasssto

4、rage，boththetraditionalRAIDandweb—basedNAS，SAN，DAShaveashortageofone“ndoranother．Therefore．based-OSDobjected-orientedstoragegraduallybecomesoneoftheimportantresearchtopicsinacademiaandindustry．Atfirst,weintroducethebasicconceptsofobjected—orientedstorageandcurrentresearchprogress

5、intheindustry．Thenweintroducebased—-OSDobjected·-orientedfilesystem，includingthebasicstructure，objected-basedstoragetechnology,communicationprotocolsandtherealizationofOSD．OFSiscomposedofclientFSandOSD．Weremovedmetadataserver,inordertosolvingtheproblemofcentralserver．InclientFS，w

6、euseFUSEthatisanopensourcefilesystemframeworkinusermode．OSDissimulatedbyBerkeleyDB．Accordingthefeaturesofobjected·orientedstorage，wedesignedmulti-levelmgh-availablestrategyforOFS．Atthesametime，wealsousedataencryptiontechnologytoenhancesecurity．Finally,wetestOursystemOFSinseveralw

7、aysandgiveOuranalysis．Keyword：objected—oriented；filesystem；reliability；FUSE；OSD；II表日录图目录图2-1OBFS⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．10图2．2DIM算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．13图3．1OFS系统结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l7图3．2对象散布图例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20图3．3对象定位⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2l图3-4nbd报文格式⋯⋯