基于屬性的歸檔存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)管理機制的研究.pdf

1、歸檔存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)操作占所有操作的50％～80％,高性能的元數(shù)據(jù)管理策略對歸檔存儲系統(tǒng)的性能非常重要。但常用的基于目錄子樹分區(qū)和哈希的元數(shù)據(jù)管理算法不能適應(yīng)和利用歸檔存儲系統(tǒng)的特性,存在管理元數(shù)據(jù)所需的時間與空間開銷大、適應(yīng)能力弱和易出現(xiàn)性能瓶頸等問題。
　　 本文從元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、分布策略、索引算法和快速調(diào)整策略等方面,研究新型的歸檔存儲系統(tǒng)管理機制,具體工作如下:
　　 (1)在分析歸檔存儲系統(tǒng)特性和元數(shù)據(jù)管

2、理要求的基礎(chǔ)上,設(shè)計了新型元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),為提高管理元數(shù)據(jù)的性能奠定了基礎(chǔ)。
　　 (2)針對管理海量元數(shù)據(jù)所需大量時間與空間開銷的問題,依據(jù)歸檔存儲系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的保密期特性劃分元數(shù)據(jù),縮小查詢元數(shù)據(jù)所需的搜索范圍,減少時間開銷。針對元數(shù)據(jù)中不同屬性使用頻率的不同,依據(jù)屬性使用頻率對非保密元數(shù)據(jù)的屬性進行分區(qū),將元數(shù)據(jù)的屬性分布到不同的元數(shù)據(jù)服務(wù)器中,提高了使用屬性查詢元數(shù)據(jù)時的性能。
　　 (3)為了解決快速確定解

3、密元數(shù)據(jù)所在分區(qū)的問題,使用人工免疫算法生成每個分區(qū)的標(biāo)識集,為快速確定分區(qū)奠定了基礎(chǔ)；設(shè)計了快速分區(qū)策略,保證確定剛解密元數(shù)據(jù)存放分區(qū)所需的時間和空間開銷較小且穩(wěn)定。實現(xiàn)了算法的原型系統(tǒng),使用真實數(shù)據(jù)集進行測試與比較。
　　 (4)針對元數(shù)據(jù)各屬性被用于查詢元數(shù)據(jù)時使用頻率的不同,將元數(shù)據(jù)屬性分為高頻屬性和低頻屬性,設(shè)計了元數(shù)據(jù)屬性的混合索引算法；依據(jù)剛解密優(yōu)先的原則,改進KD-tree建立索引,滿足使用多個或單個高頻屬性查找

4、元數(shù)據(jù)的要求；使用人工免疫算法建立低頻屬性的索引,在保持較高元數(shù)據(jù)查找性能的同時,避免建立與維護索引所需的額外時間與空間開銷。實現(xiàn)了算法的原型系統(tǒng),使用兩個真實數(shù)據(jù)集進行測試與比較。
　　 (5)針對保存相同數(shù)據(jù)的多個元數(shù)據(jù)服務(wù)器之間負(fù)載分布不均衡的問題,使用哈希后置表快速調(diào)整元數(shù)據(jù)訪問請求的分布,避免出現(xiàn)熱點元數(shù)據(jù)服務(wù)器,降低調(diào)整元數(shù)據(jù)服務(wù)器集群所需的時間與空間開銷。
　　 最終構(gòu)成了基于屬性的元數(shù)據(jù)管理機制的原型系統(tǒng)