面向多學科虛擬實驗平臺的高可用分布式存儲系統(tǒng).pdf

1、隨著云計算時代的到來,越來越多的數(shù)據(jù)被放在云端統(tǒng)一向用戶提供相應的服務,如何保證數(shù)據(jù)實時在線、可服務已經(jīng)成為一個重要的研究方向。目前,服務高可用性的研究仍處在初級階段,往往需要根據(jù)實際需求進行設計和實現(xiàn),不具有通用性和擴展性。為解決數(shù)據(jù)存儲的可用性問題,提高系統(tǒng)的可靠性和通用性,以多學科虛擬實驗為應用需求,設計并實現(xiàn)了高可用、分布式、可擴展的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。
　　高可用分布式的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)結(jié)合了目前主流的數(shù)據(jù)可用性保證技術(shù),并在此基

2、礎(chǔ)上對多方面的技術(shù)細節(jié)進行改進和創(chuàng)新。系統(tǒng)使用鍵值對的方式實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的持久化存儲,使用讀寫控制機制和異常處理方法保證系統(tǒng)服務的可用性。系統(tǒng)具有以下的一些特點:(1)采用一致性哈希和虛節(jié)點的數(shù)據(jù)分布模型使數(shù)據(jù)請求合理的分布到多個物理節(jié)點,使系統(tǒng)的存儲負載均衡化,提高系統(tǒng)吞吐能力;(2)設計了分布式系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)傳輸和持久化的二進制協(xié)議和接口模型,定義系統(tǒng)內(nèi)所有類型的消息和數(shù)據(jù)實體的通信和處理規(guī)范;(3)使用最終一致性和數(shù)據(jù)可用性模型控制數(shù)

3、據(jù)讀寫過程,使可用性能夠根據(jù)實際的需求進行調(diào)整,提高系統(tǒng)的適應能力,同時對系統(tǒng)可能產(chǎn)生的各種異常情況進行及時處理,盡可能保證數(shù)據(jù)存取操作的成功;(4)提供節(jié)點間進行狀態(tài)同步和信息交換的相關(guān)協(xié)議和機制,使得系統(tǒng)內(nèi)多個物理節(jié)點之間能夠協(xié)同服務,避免部分節(jié)點失效對系統(tǒng)服務的可用性造成影響,同時也對系統(tǒng)提供擴展性方面的支持。
　　在充分研究可用性理論和調(diào)研開源高可用存儲解決方案的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了該系統(tǒng)。實際運行狀況和相關(guān)測試表明,系統(tǒng)至少能