云存储分布式网关系统设计与实现

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1、分类号学号M201172377学校代码10487密级硕士学位论文云存储分布式网关系统设计与实现学位申请人：万广平学科专业：计算机系统结构指导教师：周可教授答辩日期：2014.01.16万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDesignandimplementationofadistributedcloudstoragegatewaysystemCandidate:WanGuangpingMajor:Compute

2、rArchitectureSupervisor:Prof.ZhouKeHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，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结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本

3、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，即：学校有权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。本人授权华中科技大学可以将本学位论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。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文*网络存储系统近来有大量的研究，其中大部分是集中在网络存储架构和性能方面。随着云存储成为信息领域的一个研究热点，已经有越

4、来越多的研究开始考虑基于云存储的网络存储系统架构。云存储具有高可扩展性、高可用性、高可靠性等优点，但仍然存在访问访问接口与传统网络协议不兼容、访问性能低下等缺陷，如何解决云存储的这些缺陷成为当前基于云存储的网络存储系统的主要设计目的。设计并实现一种把云存储作为后台存储的网络存储系统云存储分布式网关CGPS，用户通过CGPS（类似于代理）可以使用传统文件系统协议（NFS、CIFS）直接访问云存储的存储空间，CGPS同时提供一个分布式缓存G-Cache来优化CGPS的性能，并且根据CGPS的特点设计了G-Cache的数据调度和替换策略，结合LRU缓存替换算

5、法以及缓存垃圾回收机制来提高缓存有效命中率，进一步提高CSPS效率。测试结果表明，提出的云存储分布式网关CGPS利用分布式缓存机制可以对用户提供局域网内的写数据速度，G-Cache采用LRU缓存替换算法结合垃圾回收机制能够提高缓存的命中率，进一步提高了缓存的效率，同时减小缓存的缓存替换进程启动的次数，使得系统效率提高。测试结果表明，本文的云存储分布式网关系统CGPS在实现从云存储接口转换的同时，采用的缓存数据调度和数据替换机制提高了系统的读写性能。关键词：云存储，分布式，网关，缓存，数据调度*本文的研究工作受国家重点基础研究发展规划（973计划）项目“

6、面向复杂应用环境的数据存储系统理论与技术基础研究”2011CB302300资助。I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractTherearealargenumberofstudiesonthenetworkstoragesystemrecently,mostofwhichareconcentratedinthearchitectureandperformance.Withcloudstoragebecomingahottopicinthefieldofinformationstorage,moreandmorestudieshavebegunto

7、considernetworkstoragesystemarchitecturebasedoncloudstorage.Cloudstoragehasthesefeatureslikehighscalability,highavailability,highreliability.Buttherearestillsomedefectssuchasitsaccessinterfacenotcompatiblewithtraditionalnetworkprotocols,pooraccessperformancebecauseofnetworkandso

8、on.Howtosolvethesedefectshasbecomethemainfocuso