基于多卷服務器的塊級別云存儲系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著互聯(lián)網中信息量不斷增長，以及用戶終端體積的不斷減小，建立統(tǒng)一的數(shù)據中心為用戶提供可定制的遠程云存儲服務是當前存儲技術發(fā)展的必然趨勢。作為下一代IT領域的革命性技術，云存儲技術一直是云計算領域的研究熱點。在過去的數(shù)年里，國內外學術界和工業(yè)界都在云存儲技術和產品的研究與開發(fā)上投入了大量的人力物力，各種相關新型技術和產品層出不窮。云存儲系統(tǒng)涉及存儲網絡技術、虛擬化技術、數(shù)據傳輸技術、分布式存儲技術等，具有良好的學術研究前景和價值。

2、　　塊級別云存儲系統(tǒng)通過存儲虛擬化技術和網絡存儲技術為系統(tǒng)中的用戶虛擬機提供原始塊存儲設備，使得用戶可根據自身需要在獲得的塊存儲設備上安裝文件系統(tǒng)或數(shù)據庫。而現(xiàn)有的塊級別云存儲系統(tǒng)部分存在兩點不足：1、與自身平臺系統(tǒng)緊密耦合，不利于系統(tǒng)間集成和二次開發(fā)；2、系統(tǒng)中存在存儲服務器瓶頸，嚴重影響了系統(tǒng)整體性能和可靠性。
　　本文在深入研究各種云存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方式前提下，提出并實現(xiàn)了一種基于多卷服務器架構的虛擬塊級別云存儲系統(tǒng)。
　

3、　首先，設計并實現(xiàn)了多卷服務器架構及基于此架構的存儲工作流。在該架構下，系統(tǒng)能夠使用CLVM管理多卷服務器共享的存儲設備，使用Xen管理虛擬機服務器上的客戶虛擬機，通過iSCSI技術為客戶虛擬機提供獨立持久的塊級別存儲，并通過Web Service接口實現(xiàn)系統(tǒng)各個模塊間的協(xié)調管理工作。實驗證明，多卷服務器架構的設計與實現(xiàn)排除了系統(tǒng)中的單點瓶頸，與單卷服務器架構的塊級別云存儲系統(tǒng)相比，具有更高的讀寫吞吐率。
　　其次，提出并實現(xiàn)系統(tǒng)

4、的故障檢測處理機制，能夠支持系統(tǒng)運行時狀態(tài)的偵聽-檢測-故障切換。該機制保證了在卷服務器故障時，多卷服務器之間實現(xiàn)無縫切換工作，從而保證了系統(tǒng)可靠性。
　　然后，對卷服務器負載和性能進行建模，并在此基礎上提出了基于機器性能的靜態(tài)、動態(tài)負載均衡策略。靜態(tài)負載均衡策略通過工作中的卷服務器選擇，避免系統(tǒng)進入負載不均衡狀態(tài)。動態(tài)負載均衡策略通過遺傳算法決定iSCSI連接的最佳部署方式，使得云存儲系統(tǒng)在系統(tǒng)中卷服務器處于負載不均衡狀態(tài)時，根