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1、隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與信息時(shí)代的到來(lái),在天文、地理、氣象、電子商務(wù)等諸多領(lǐng)域,其使用的應(yīng)用系統(tǒng)中已積累了數(shù)量驚人的數(shù)據(jù),同時(shí)這些數(shù)據(jù)被分散成多個(gè)容量很小的文件進(jìn)行存儲(chǔ)。并且諸如銀行、郵政、車管所等這些便利民眾的服務(wù)行業(yè)也開始結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)形成“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展模式,并為了滿足其自身的某種需求而逐漸產(chǎn)生出億級(jí)以上的海量小文件,且這些文件數(shù)量仍舊處在爆炸性增長(zhǎng)中,這給系統(tǒng)存儲(chǔ)效率、檢索及元數(shù)據(jù)管理帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。
在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下,
2、根據(jù)《互聯(lián)網(wǎng)交通安全綜合服務(wù)平臺(tái)建設(shè)指導(dǎo)意見》(公交管[2013]433號(hào))要求,為了推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+車管所”的大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè),本文針對(duì)南寧市車管所車駕管業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需要,構(gòu)建一個(gè)基于Hadoop分布式文件系統(tǒng)(Hadoop DistributedFile System,HDFS)面向車駕管業(yè)務(wù)的海量小文件存儲(chǔ)系統(tǒng)VDSMSS(Vehicle-DrivingService Mass Storage System),為“互聯(lián)網(wǎng)+車管所”的大數(shù)
3、據(jù)平臺(tái)打下基礎(chǔ),同時(shí)也為當(dāng)今針對(duì)服務(wù)行業(yè)的基于HDFS的海量小文件存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì),提供一個(gè)有效解決思路和優(yōu)化方向,具有現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
(1)簡(jiǎn)述HDFS的核心架構(gòu)及其內(nèi)部的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。介紹當(dāng)前業(yè)界面對(duì)海量小文件時(shí)使用的存儲(chǔ)優(yōu)化方案,分析其中幾個(gè)代表性方案的優(yōu)缺點(diǎn)。介紹幾種代表性的緩存替換算法,重點(diǎn)介紹文件系統(tǒng)ZFS的自調(diào)整緩存替換算法(ZFS Adjustable Replacement Cache,
4、ZFS-ARC)。
(2)分析HDFS存儲(chǔ)海量小文件時(shí)存在的問(wèn)題,確定優(yōu)化方向??偨Y(jié)闡述車駕管業(yè)務(wù)系統(tǒng)中小文件所具有的特點(diǎn),針對(duì)該特點(diǎn),設(shè)計(jì)將多個(gè)小文件以用戶為單位,按時(shí)間業(yè)務(wù)分組,合并成一個(gè)大文件,從而減少小文件的數(shù)量,達(dá)到降低大量小文件元數(shù)據(jù)占用NameNode內(nèi)存的目的。同時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)高效的單一文件查找方法和批量查找索引,能在兼顧檢索文件速度的情況下,以一定查詢條件進(jìn)行批量文件查找。
(3)針對(duì)HDFS沒(méi)有在文件
5、讀寫方面提供預(yù)取和緩存功能的問(wèn)題,本文提出了一個(gè)基于文件關(guān)聯(lián)度預(yù)讀機(jī)制的自調(diào)整緩存替換算法。首先采用傳統(tǒng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法,對(duì)存儲(chǔ)有小文件訪問(wèn)記錄的Hadoop日志文件進(jìn)行關(guān)聯(lián)挖掘,將挖掘出的數(shù)據(jù)進(jìn)行合乎理論的數(shù)理分析,計(jì)算出小文件之間的潛在關(guān)聯(lián)度。其次以此關(guān)聯(lián)度設(shè)計(jì)出一個(gè)合適的文件預(yù)讀機(jī)制,當(dāng)某個(gè)小文件被讀取時(shí),則把該小文件的關(guān)聯(lián)文件預(yù)讀到緩存中。然后將兼顧了“時(shí)間”和“頻率”的緩存替換算法ZFS-ARC與本文設(shè)計(jì)的預(yù)讀機(jī)制結(jié)合,改進(jìn)
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