内存云分级混合存储架构数据迁移策略

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1、硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：内存云分级混合存储架构数据迁移策略论文题目(外文):DataMigrationStrategyforRAMCloudHierarchicalHybridStorageArchitecture研究生姓名：郭刚学科、专业：软件工程研究方向：云计算导师姓名职称：于炯教授论文答辩日期2016年5月23日学位授予日期2016年6月日新疆大学硕士论文摘要随着信息时代的到来，以社交网络为代表的在线数据密集型应用迅速发展，在线密集型数据对数据的实时性、交互性、准确性有着较高的要求，而现有的存储

2、系统采用的磁盘访问具有很高的延迟，已经成为大数据时代影响计算机性能的瓶颈。NoSQL等新型数据库系统以及云计算的出现，以及虚拟化、分布式的处理方式，大大提高了计算机系统的服务性能，但是都未能从根本上解决计算机磁盘的延迟问题。近年来随着硬件技术的发展，内存快速传输的特点成为了替代磁盘的选择之一。内存云RAMCloud是由内存作为服务器存储介质的云系统，它将云系统的数据中心从磁盘迁移至内存中，实现数据在内存系统中的快速访问，摒弃了磁盘访问时延大的缺点，从根本上解决了磁盘瓶颈危机。但是在内存云这一特殊的云服务器上，内存高昂的价

3、格和较低容量比使得大规模的内存云集群成本过高，无法大规模应用于海量在线密集型应用的数据存储。为了实现在线海量数据的高效存储与访问,增加内存云数据存储容量，本文采用分级存储管理的思想，引入SSD作为二级存储介质，与内存、HDD构成三级混合存储架构，并在内存云分级存储架构下，提出基于数据重要性排名的自适应迁移策略。首先对系统数据的重要性指标进行建模MMDS，通过数据本身的大小、时间重要性、用户访问总量等因素对数据本身的重要性进行计算；其次，采用了推荐系统中相似用户和PageRank算法中的重要性排名思想对数据的潜在价值进行评

4、估，数据重要性和潜在价值共同决定了数据的重要程度。然后基于数据的重要性排名，设计了自适应的数据迁移策略。实验结果表明：该策略能够识别出数据的重要程度并合理地分级放置数据，相比于最近最少使用页面(LRU)、最近最不常用(LFU)、基于价值评估的数据迁移(MSDV)等算法，提高了存储系统的数据访问命中率。同时该策略能够缓解内存云系统海量数据的存储负载，并能够实现热点数据的合理迁移放置。关键词：内存云；在线数据密集型应用；数据迁移；分级存储管理I新疆大学硕士论文AbstractWiththeadventoftheinforma

5、tionage,onlineapplicationswithintensivedatarepresentedbysocialnetworkshavebeendevelopingrapidly.Intensiveonlinedatahavehigherrequirementsforinstantaneity,interactivityandaccuracy.However,thereishighlatencyintheexistingstoragesystemwithharddiskaccess,whichhasbecom

6、ethebottleneckofcomputerperformanceintheeraofbigdata.Theserviceperformanceofthecomputersystemhasbeenimprovedgreatlybytheemergenceofcloudcomputing,NoSQLdatabases,virtualizationanddistributedprocessingwhiletheproblemofcomputerdisklatencyhasnotbeensolvedfundamentall

7、y.Inrecentyears,withthedevelopmentofhardwaretechnology,memorywithcharacteristicsoffastrateoftransmissionisbecomingoneofthechoicestoreplacedisk.RAMCloudisacloudsystemthatusesmemoryasitsserverstoragemedium,whichmovesthedatacenterofthecloudsystemfromdisktomemory,ach

8、ievesfastaccesstodatainmemorysystem,caststhedisadvantagesofgreatdiskaccessdelayaway,andsolvesthebottleneckcrisisofdiskaccessfundamentally.Thehighpriceandlowerc