基于云计算的分布式缓存系统的研究和实现

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1、基于云计算的分布式缓存系统的研究和实现④重庆大学硕士学位论文(专业学位)学生姓名：郑伟指导老师：陈新龙副教授学位类别：工程硕士(电子与通信工程领域)重庆大学通信工程学院二O一二年四月TheResearchofDistributedCacheSystemBasedonCloudComputingAThesisSubmittedtoChongqingUniVersityinParrtialFul611mentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByZhengWeiSuperVise

2、dbyAss．Prof．ChenXinlongSpecial坶：ME(ElectronicandCommunicationsField)C01legeofCommunicationsEngineeringofChongqingUniVersi钒Chongqing，ChinaApril，2012㈨8⋯4川川川●I¨¨Ⅱ¨¨¨j■—-川5i¨ii¨¨●■_川2肌Y重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要互联网的高速发展以及全球网民数量的快速增长，让网络服务的数据量以指数级增长。云计算作为一个新型的面向服务的计算模式，它具有资源高扩展

3、、强大的计算和存储能力等特点。因此，本文基于目前云计算IaaS，Paas以及saaS的三层基础框架的思想来构建和部署分布式缓存系统。本文首先介绍了该系统研究的背景及意义，国内外研究成果及现状。随后分析及介绍了云计算的特点及架构、云计算的典型应用及关键技术。在以上基础之上形成了以下本文的主要内容：1．基于Dyn锄。系统框架的基础上提出了DCache分布式缓存系统，并结合当下传统关系数据库的局限性进行需求分析，提出了分布式系统所需支持的三个需求：高并发读写、海量数据的高效率存储和访问、对数据库的高可扩展性和高可用性。2．对D

4、cache分布式缓存系统的数据缓存层进行设计实现。本系统的数据缓存层技术采用memcached协议的内存分配和数据删除方式，并设计出多种存储模式以满足各种应用场景。基于该技术设计并详细介绍了缓存层与数据层的功能框架。3．本系统采用BDB嵌入式数据库作为本系统的持久化存储，并采用基于内存索引的顺序持久化模式(IFS)来解决BDB数据库面临海量数据存储与读取时的效率低下问题。IFs模式可以将随机写变成顺序写，将创建、修改、删除都演化为文件的追加。而内存中存放数据的索引，永远指向最新的数据，因此大大提高了海量数据的存储及读取速

5、度。4．本文针对高性能分布式缓存系统DCache的海量数据应用场景，分别在JA、，A和．net环境下设计、编写测试用例。并用每秒响应次数(IOPS)、带宽(throu曲put)这两个指标来评估数据访问能力，成功率来评估系统的可靠性。最后的测试结果证明了DCache系统在并发量和数据处理方面的优势，已经满足了预期的面对海量数据时所需要达到的需求。关键词：云计算，分布式缓存，数据缓存，海量数据，测试重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTTherapiddeVelopmentoftheIntemetandtherapid

6、gro、Ⅳthofthe910balnumberofIntemetusersmaketheamountofdatanet、Ⅳorkservices舒owexponentially．CloudcomputingasanewserVice-orientedcomputingmodel，hasthegreatadvaJltagesof11ighlyscalableresources，powerfulcomputingaIldstoragecapaci够．Therefore，atriplebasic丘ameworkbasedon

7、cloudcomputingIaaS，Paas，andSaaSisbuiltanddeployedasadistributedcacbjngsystem．Firstofall，thisp印erintroducesthebackgroundaJldsignifica工lceoftheresearch，aJldthepresemconditionsinthisfield，SubsequentanalysisaJlddescribesthecharacteristics，archjtecture，typicalapplicat

8、ionsandkeytecllIl0109iesofcloudcomputing．Thefomationofthemaincontentsinthisanicleisbelow：1．TheDCachedistributedcacllingsystemisbuiltbasedonmebasisofDynamosyste