分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中用戶數(shù)據(jù)一致性分析及研究.pdf

1、在這個(gè)數(shù)字信息爆炸的時(shí)代，信息總量以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上的本地存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足大量信息處理和對(duì)數(shù)據(jù)安全的需求，分布式的存儲(chǔ)方式應(yīng)運(yùn)而生。這種存儲(chǔ)方式將重要的數(shù)據(jù)備份成多個(gè)副本，并將這些副本分布存放在網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)中，這樣就可以在網(wǎng)絡(luò)中的其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)器發(fā)生故障無(wú)法正常工作時(shí)，使用其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)副本來(lái)保證數(shù)據(jù)的安全性。
　　本文在如上背景下，研究了分布式存儲(chǔ)的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)特點(diǎn)，包括其體系結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)元素、通信范型、

2、副本管理策略、通信方式等，總結(jié)出兩種主要的數(shù)據(jù)復(fù)制模型，主動(dòng)復(fù)制模型和被動(dòng)復(fù)制模型，比較了這兩種數(shù)據(jù)復(fù)制方式的異同。還研究了常見(jiàn)的數(shù)據(jù)一致性模型，為之后的研究提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。在理論研究的前提下，本文提出一種新的基于時(shí)間戳的副本復(fù)制和選擇策略來(lái)解決分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中副本一致性的問(wèn)題，在這種策略下，當(dāng)用戶對(duì)數(shù)據(jù)更新時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)最新的時(shí)間戳將多個(gè)副本采用網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)、外兩種方式對(duì)數(shù)據(jù)副本進(jìn)行更新操作，以此保證再讀取該數(shù)據(jù)時(shí)，得到的是最新數(shù)

3、據(jù)。
　　由于系統(tǒng)對(duì)副本的更新操作受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)通信狀況等復(fù)雜情況的影響，會(huì)存在一定的延時(shí)，基于時(shí)間戳的復(fù)制策略可以保證系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)盡可能保持一致，使得用戶不會(huì)讀取到已經(jīng)被修改過(guò)的臟數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)的正確性，從而提升系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。
　　本文使用OptorSim模擬器對(duì)提出的復(fù)制策略仿真檢驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果中可以看出，作業(yè)量為1500個(gè)時(shí)，該模型的拷貝數(shù)目比積極拷貝模型少5000多個(gè)，寫(xiě)概率為0.6時(shí)，該模型比積極模型總作