基于orleans的块存储系统的设计与实现

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1、分类号：单位代码：10183研究生学号：2013532031密级：公开研吉林大学硕士学位论文基于Orleans的块存储系统的设计与实现DesignandimplementationofOrleans-basedblockstoragesystem作者姓名：蔡京津专业：计算机软件与理论研究方向：软件技术指导教师：刘磊教授培养单位：计算机科学与技术学院2016年5月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，巧不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制Ｖ发行、出租、改编等有碍作者、修改著作权的商业性使用）。否则，应承巧

2、（但纯学术性使用不在此限侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明在指导教师的指导下，本人郑重声明：所呈交的硕±学位论文，是本人独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究。做出重要贡献的个人和集体＾｜明确方式标明本人完全意识，均已在文中＾到本声明的法律结果由本人承担。、１学位论文作者签名：＾章日期：Ｗ任Ｘ月玄伯基于Orleans的块存储系统的设计与实现DesignandimplementationofOrleans-basedblocksto

3、ragesystem作者姓名：蔡京津专业名称：计算机软件与理论指导教师：刘磊教授学位类别：工学硕士答辩日期：2016年5月24日摘要摘要基于Orleans的块存储系统的设计与实现随着云计算时代的来临，“并行处理”这个词语无时无刻不影响着我们的方方面面。日常生活中很多应用软件都要求具有并行的特性。例如，百度或者Google的搜索引擎可以同时支持大量用户不同的查询，这些查询任务的本身就是并行的，这就要求我们在设计这些查询任务时直观就应该设计成并发执行任务。再比如，在12306官网上购票系统中，要求购票系统可以同时支持大量的查询、购票、退票等请求，因此在购票系统中的这些任务都

4、是并发执行的，并且不同的任务之间可能存在相互作用，都需要进行通信、同步以及互斥等操作。例如一个退票任务需要先购票任务后才可以发起，还有一个购票任务可能需要先查询是否有余票，同一种票之间不同的购票任务之间必须是互斥的进行。在上个世纪七八十年代就已经提出了并行编程模型，这些模型就包括Actor模型。当初理论模型经过多年的发展到现今主流的分布式编程模型都证明Actor模型适合分布式并行计算。而传统的块存储原型系统，在如今云计算时代碰到它的瓶颈，例如块存储的原型系统的元数据服务，当有大量的读写命令下发时，很多命令都是高并发的，而这些读写请求往往需要通过一系列的通信、同步和互斥等

5、操作来完成，此时块存储的原型系统的元数据服务模块就成了瓶颈，无法做到低延迟，在扩展的同时性能得不到保证，除此之外，该存储系统也要求具有并行的特性。本文尝试采用微软2015年开源出来的Actor模型：Orleans框架，能够有效的应对当今云计算时代应用部署在云端的高并发，以及提供对应用程序提供高可靠性和高扩展性。本文采用Orleans去实现一个简单的块存储原型系统，并通过试验证明，采用Orleans实现的块存储系统可能具有良好的可扩展性scale-out。关键词：Orleans，块存储，分布式对象存储，Actor模型，C++ActorFrameworkIAbstractA

6、bstractDesignandimplementationofOrleans-basedblockstoragesystemWiththeadventofcloudcomputingera,"parallelprocessing"thiswordallthetimedoesaffectouraspects.Dailylife,manyapplicationsarerequiredtohaveparallelcharacteristics.Forexample,BaiduorGooglesearchenginecansupportalargenumberofdiffer

7、entusersqueriesthatparalleltasksitself,whichrequiresthedesignofourintuitivequerytasksshouldbedesignedtoperformtasksconcurrently.Asanotherexample,inthe12306officialonlineticketingsystem,ticketsystemrequirementscansupportalargenumberofqueries,booking,refundrequests,etc.,the