基于對象存儲Swift的帶寬資源優(yōu)化的研究.pdf

1、隨著當前信息技術的發(fā)展，數據呈現爆炸式的增長，云計算成為了研究的熱點技術。云存儲作為云計算的一個重要部分，其技術也越來越成熟，多種形式的云存儲應運而生。作為分布式的對象存儲，Swift在云存儲中具有重要的意義。糾刪碼應用在大量的分布式存儲中，從最初的RS碼到EVENODD碼和RDP碼，再到基于RS碼增加局部校驗碼的LRC碼，編碼效率和修復過程中數據下載量優(yōu)化都有了長足的進步。雖然Swift對象存儲性能在逐漸完善，但是其集群內出現的系統完

2、整性和用戶請求響應的網絡資源管理，以及集群單節(jié)點故障修復問題的研究仍然具有很大的意義。
　　本文主要是對Swift集群中如何更有效的利用帶寬資源進行分析研究，通過對集群結構和Swift使用的糾刪碼算法進行分析，從使用基于回歸模型的帶寬管理和改進故障修復算法進兩個方面，對Swift集群中的帶寬資源進行優(yōu)化。具體工作內容包括：
　　1）通過對 Swift中存在的不同種類工作負載進行分析，包括以用戶為中心的工作負載和以系統為中心的

3、工作負載。然后針對這兩種負載構建負載與網絡帶寬之間的關系模型，并通過關系模型實時對網絡資源進行預測。當集群內的系統負載和用戶請求負載出現資源需要均衡的情況時，通過帶寬管理來對Swift端口帶寬進行分配調節(jié)。使得Swift集群在出現故障時，既能保證集群內數據的完整性，又能夠盡可能高效的響應用戶請求，從而保證用戶體驗。
　　2）針對 Swift集群拓撲環(huán)境改變時，回歸模型參數改變的情況，使用了自適應回歸模型模塊。此模塊能夠在存儲集群拓

4、撲結構改變時，自動地修正回歸模型參數，從而使得帶寬管理能夠在集群拓撲結構改變時更有效的利用帶寬資源。
　　3）在 Swift加入糾刪碼后，當使用糾刪碼存儲策略時，存儲編碼塊或數據塊的存儲節(jié)點無效時，傳統的糾刪碼修復的數據下載量過高，從而導致占用了更多的集群內的網絡帶寬資源。在本文中通過基于爬山法算法，計算得到修復故障節(jié)點時最小或近似最小數據下載量和網絡帶寬修復代價兩種修復方案，使得Swift存儲節(jié)點出現單節(jié)點故障后能夠在短時間內找