基于多卷服務(wù)器的塊級(jí)別云存儲(chǔ)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)成為新一輪IT信息技術(shù)革命浪潮中研究的熱點(diǎn)。云計(jì)算已經(jīng)不僅僅走進(jìn)了我們的生活，而且還開(kāi)始扮演著重要的角色。在過(guò)去的幾年中，由于互聯(lián)網(wǎng)中的信息量爆炸式地增長(zhǎng)，作為云計(jì)算概念的延伸和發(fā)展——云存儲(chǔ)技術(shù)已開(kāi)始受到越來(lái)越多的企業(yè)和高校的關(guān)注。人們迫切地想利用這門新興技術(shù)來(lái)更好地存儲(chǔ)和管理不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)。如今，云存儲(chǔ)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品層出不窮。云存儲(chǔ)技術(shù)具有良好的研究前景和研究?jī)r(jià)值。

2、>　　塊級(jí)別云存儲(chǔ)是云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的一個(gè)重要分支，由于它可以提供給用戶原始的塊存儲(chǔ)設(shè)備，因此塊級(jí)別云存儲(chǔ)系統(tǒng)在許多領(lǐng)域都有較廣泛的應(yīng)用。本文在分析、研究和比較國(guó)內(nèi)外主流的塊級(jí)別云存儲(chǔ)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)后，在 Orthrus系統(tǒng)原型之上，對(duì)其存在的缺乏細(xì)化統(tǒng)一管理異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備、負(fù)載均衡局部最優(yōu)以及斷點(diǎn)重傳等問(wèn)題上提出了改進(jìn)策略，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于負(fù)載均衡的多卷服務(wù)器塊級(jí)別分級(jí)云存儲(chǔ)系統(tǒng)Orthrus Plus。
　　首先，介紹了云存儲(chǔ)技術(shù)目前

3、的發(fā)展?fàn)顩r，討論了Orthrus Plus系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中所涉及到的相關(guān)技術(shù)。
　　其次，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了Orthrus Plus系統(tǒng)的多卷服務(wù)器架構(gòu)及其存儲(chǔ)工作流。系統(tǒng)使用CLVM讓卷服務(wù)器集群共同管理后端存儲(chǔ)池，使用Xen和KVM虛擬化技術(shù)來(lái)管理用戶虛擬機(jī)，利用iSCSI技術(shù)為用戶虛擬機(jī)提供塊級(jí)別存儲(chǔ)的連接訪問(wèn)服務(wù)，通過(guò)web service技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)中模塊接口的相互調(diào)用。同時(shí)，利用現(xiàn)有的異構(gòu)存儲(chǔ)環(huán)境，提出了一種基于卷生命周期

4、的分級(jí)存儲(chǔ)管理機(jī)制，充分利用不同存儲(chǔ)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)訪問(wèn)效率。實(shí)驗(yàn)證明，實(shí)行分級(jí)存儲(chǔ)管理的Orthrus Plus系統(tǒng)較Orthrus系統(tǒng)有更高的讀寫性能，在I/O吞吐率上提高了36％左右。
　　然后，在對(duì)卷服務(wù)器性能和負(fù)載進(jìn)行建模的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了基于遺傳算法的負(fù)載均衡策略。該負(fù)載均衡策略采用了交叉率自適應(yīng)模型，盡可能地提高了其搜索全局最優(yōu)解的準(zhǔn)確性。同時(shí)，設(shè)計(jì)了一種面向 iSCSI的斷點(diǎn)續(xù)傳功能，在重新選擇卷服務(wù)