面向SaaS應(yīng)用的多租戶海量存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、軟件即服務(wù)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、科學(xué)計(jì)算等現(xiàn)代大型應(yīng)用平臺(tái)，對(duì)文件存儲(chǔ)系統(tǒng)提出了更大容量、更高性能、更高可靠性及多租戶隔離等要求，高效可信的海量文件存儲(chǔ)將成為構(gòu)建上述大型應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 針對(duì)SaaS應(yīng)用多租戶、數(shù)據(jù)隔離和服務(wù)質(zhì)量保證的問題，論文提出一種面向多租戶的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)，通過元數(shù)據(jù)服務(wù)器和存儲(chǔ)服務(wù)器兩種節(jié)點(diǎn)組成集群，分離客戶端對(duì)文件系統(tǒng)命空間和數(shù)據(jù)流讀寫的操作名。元數(shù)據(jù)服務(wù)器通過虛擬存儲(chǔ)控制器對(duì)多租戶的請(qǐng)求進(jìn)行

2、安全驗(yàn)證，同時(shí)設(shè)置了高速緩存，提升元數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問性能，緩存的延遲加載策略減少了服務(wù)器故障恢復(fù)時(shí)間。存儲(chǔ)服務(wù)器采用對(duì)象的方式維護(hù)數(shù)據(jù)塊，使用區(qū)段的形式分配空間，使數(shù)據(jù)塊在磁盤上分布更加連續(xù)，提升了大文件訪問的效率。
　　 為了保證SaaS應(yīng)用數(shù)據(jù)的高可用性，論文提出一種基于負(fù)載均衡的動(dòng)態(tài)副本管理策略，將文件副本所在服務(wù)器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分簇，在簇內(nèi)設(shè)置處理能力強(qiáng)和穩(wěn)定在線的超節(jié)點(diǎn)來維護(hù)副本的增加和刪除，監(jiān)控服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的負(fù)載信息。這種局域

3、集中、廣域?qū)Φ鹊慕M織方式，加快了文件副本的定位速度，能夠有效的管理大規(guī)模的文件副本。通過對(duì)文件的歷史訪問記錄進(jìn)行分析，預(yù)測下一周期文件訪問頻率，為流行文件設(shè)置合理的副本數(shù)，根據(jù)負(fù)載情況有效分散客戶端的請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)了分布式系統(tǒng)的負(fù)載均衡。采用負(fù)載遷移算法，使各節(jié)點(diǎn)的負(fù)載和存儲(chǔ)空間達(dá)到均衡，以形成合理的數(shù)據(jù)分布。
　　 為對(duì)SaaS的多租戶進(jìn)行性能隔離和服務(wù)等級(jí)區(qū)分，論文提出基于服務(wù)等級(jí)歸類的多級(jí)服務(wù)隊(duì)列調(diào)度方法，采用了隊(duì)列的方法管理

4、不同租戶的請(qǐng)求。通過將大的請(qǐng)求進(jìn)行分割，充分利用了存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源的并行性，并對(duì)QOS保證提供便利。對(duì)多租戶的請(qǐng)求按照服務(wù)等級(jí)歸類后，使系統(tǒng)可以優(yōu)先處理服務(wù)等級(jí)高的租戶的請(qǐng)求，在服務(wù)器資源充足的情況下，能夠滿足各個(gè)級(jí)別的租戶的QoS需求。
　　 結(jié)合國家重大科研項(xiàng)目，研制了面向SaaS應(yīng)用的多租戶海量存儲(chǔ)系統(tǒng)原型JTangFS，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了論文所述的基本功能，并在基于SaaS的網(wǎng)絡(luò)硬盤、浙江電信商務(wù)領(lǐng)航等應(yīng)用中得到初步驗(yàn)證，能較好