基于物理网络的p2p系统副本一致性维护

《基于物理网络的p2p系统副本一致性维护》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西华大学硕士学位论文2副本的管理副本的管理包括副本的创建、定位、选择、删除以及副本的维护等方面。下面将逐一介绍这些方面。2．1昌0本的仓IJ建(ReplicaCreation)副本的创建17】18J通常分为静态副本创建和动态副本创建两类。静态副本创建是由系统管理员统一安排好系统布局后，副本布局将固定不变；若用户访问发生较大变化而要求改变这种布局时，必须由管理员重新配置。动态副本创建允许系统在运行时刻，自动选择存储节点进行副本创建、撤消并根据用户的访问特征自动变化副本创建策略。后者为系统提供了更强的灵活性和可扩展性。由于P2P网络环境具有动态性、广域性以及资源数量大等特

2、点，只有动态数据副本创建才能满足P2P网络环境的要求。副本创建时要考虑3W问题：When——什么时候创建副本；What一—一那些数据文件需要创建副本：Whe陀一副本要放到哪里；以及How_一怎么创建。副本的放置需要综合考虑节点负载、存储容量和网络带宽等诸多因素，来决定何时创建副本、创建多少副本以及在哪里创建副本的策略，从而使系统性能达到最优【91。副本的合理位置会大大减少网络的通信量，反之，则会增加数据的响应时间，浪费网络带宽。副本过少时容易形成热点，导致网络的带宽的消耗以及单个节点负载过重。然而并不是副本的数量越多越好，在一定范围内，访问效率会随着副本数量的增加而增

3、加，但是，当超过这个范围时，系统的效率反而会随着副本数量的增加而减少。另外，副本的数量越多，系统的维护开销也就越大。因此，副本的数量也是影响系统性能的一个重要因素。2．2副本的定位(Rep1．caLocation)副本定位的目的是根据搜索请求有效地搜索到符合条件的数据对象。对于系统上层应用来说副本的存在是透明的，在上层应用使用逻辑文件时，需要及时地将逻辑文件定位到一个适当的副本文件，副本的定位实际上提供一种系统中副本的组织结构，以便于逻辑文件到物理副本的快速映射【10l。2．3副本的选择(ReplicaSelection)分布式系统中存在着数量众多的副本，在客户请求访

4、问逻辑文件时除了能准确定位到物理副本，如何在众多副本中选择访问代价最小，访问效率最高的副本，也是要解决的问题。3基于物理网络的P2P系统副本一致性维护2．4副本的删除(ReplicaDeIetion)在需要创建新的副本而所余空间不足以容纳新的副本时，有必要选择性地删除系统中的某些副本，这些副本往往是利用率过低、长期闲置，适当地删除这些副本有利于系统空间的有效利用【删。2．5副本的一致性维护(ReplicaConsistencyMaintenance)副本维护定义的范围比较广，其中较主要的是一致性的维护与损毁副本的检测与恢复【姗。一致性维护在分布式系统中历来是一个关键问

5、题，但在P2P系统中相关的研究还不多。传统P2P系统大部分都是只读系统，而在支持写操作的现代P2P系统中，当修改了其中一个副本后，为了使用户无论实际访问到的是哪个副本，所得的操作结果总是一致的，就必须对所有的副本进行同样的修改，维护副本间的一致。因此，对副本一致性维护的重要性在P2P领域渐渐凸现出来。一致性模型的概念f11】是从分布式共享存储系统提出来的。它指的是进程和数据存储之间的一种约定【12】。如果进程遵从一定的访问规则，那么数据存储可以获得正确的存储访问结果，相反，如果进程破坏了约定的规则，则存储访问的正确性将不受保证。从某种程度来说，不同的一致性模型对应了不

6、同的一致性维护级别ll引。一致性分为强一致性f14l【15J和弱一致性两种【16l【171。强一致性是指对数据的任意修改，都将同时作用到该数据的所有副本上，所有的副本在任何时刻都保持一致118J弱一致性(又称为最终一致性)指的是数据各副本不强调实时一致性，它们只是在到达一定条件下，才保证各副本数据之间的一致性【18l。它不执行同步修改，修改消息首先传送给一个副本，然后异步地传送给其他副本，最终每个副本都会接受到修改消息，从而达到一致状态。弱一致性确保并发的修改操作不会发生冲突，但是限制了系统的可用性、连通性以及副本数量，其最主要的缺点是对硬件的要求非常高，大量节点同步

7、几乎是不可能的；另外，对分布系统的稳定性和连通性要求也比较高，一旦某个副本不可用，则可能导致整个系统的瘫痪。与强一致性相比，弱一致性放松了对数据一致性的要求，提高了系统包容通讯失效和节点失效的能力。弱一致性是对复制算法的最低要求，如果满足不了最终一致性副本内容可能总是保持在“被破坏"的状态，从而导致放弃该副本甚至整个系统不可用；其次，弱一致性提供的最终一致性服务总是尽最大努力在副本之间快速传播更新。4西华大学硕士学位论文3国内外研究现状近几年的研究主要关注于副本的创建策略和如何定位查找上，目的是通过此种方式来合理配置副本资源位置，以达到均衡网络负载的