面向多學(xué)科虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的高可用分布式存儲(chǔ)系統(tǒng).pdf

1、隨著云計(jì)算時(shí)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(yīng)的服務(wù),如何保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線、可服務(wù)已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究方向。目前,服務(wù)高可用性的研究仍處在初級(jí)階段,往往需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),不具有通用性和擴(kuò)展性。為解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可用性問題,提高系統(tǒng)的可靠性和通用性,以多學(xué)科虛擬實(shí)驗(yàn)為應(yīng)用需求,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了高可用、分布式、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。
　　高可用分布式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(duì)多方面的技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。系統(tǒng)使用鍵值對(duì)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的持久化存儲(chǔ),使用讀寫控制機(jī)制和異常處理方法保證系統(tǒng)服務(wù)的可用性。系統(tǒng)具有以下的一些特點(diǎn):(1)采用一致性哈希和虛節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分布模型使數(shù)據(jù)請(qǐng)求合理的分布到多個(gè)物理節(jié)點(diǎn),使系統(tǒng)的存儲(chǔ)負(fù)載均衡化,提高系統(tǒng)吞吐能力;(2)設(shè)計(jì)了分布式系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和持久化的二進(jìn)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(shí)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(shí)際的需求進(jìn)行調(diào)整,提高系統(tǒng)的適應(yīng)能力,同時(shí)對(duì)系統(tǒng)可能產(chǎn)生的各種異常情況進(jìn)行及時(shí)處理,盡可能保證數(shù)據(jù)存取操作的成功;(4)提供節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行狀態(tài)同步和信息交換的相關(guān)協(xié)議和機(jī)制,使得系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)物理節(jié)點(diǎn)之間能夠協(xié)同服務(wù),避免部分節(jié)點(diǎn)失效對(duì)系統(tǒng)服務(wù)的可用性造成影響,同時(shí)也對(duì)系統(tǒng)提供擴(kuò)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(chǔ)解決方案的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)。實(shí)際運(yùn)行狀況和相關(guān)測(cè)試表明,系統(tǒng)至少能