云存儲中基于應用的副本一致性機制研究.pdf

1、云計算是互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中用戶和企業(yè)需求驅(qū)動的產(chǎn)物，以服務按需付費為特點，為用戶提供更為高效便捷的服務。隨著云計算的高速發(fā)展，云存儲也因其高擴展性、高可靠性和低成本的特性受到了用戶的廣泛關(guān)注，有望成為未來存儲市場上的主力軍。與此同時，為了提高文件可靠性和可用性而引入的云存儲的關(guān)鍵技術(shù)——副本技術(shù)也面臨新的挑戰(zhàn)，尤其是副本一致性問題值得關(guān)注。
　　 云存儲環(huán)境下的應用趨于多樣化，用戶對云存儲服務的需求也是不同的，因此，云存儲應針對特定的

2、應用和用戶提供相應層次的服務，包括對文件數(shù)據(jù)的一致性需求，傳統(tǒng)的單一固定的副本一致性策略已不能滿足當前的需求。本文提出一種基于應用和用戶的自適應的副本一致性維護機制，分析云存儲環(huán)境下可能影響應用和用戶對一致性的需求的因素，并將其形式化，以此為指標不斷調(diào)整更換一致性機制至最佳水平，以獲取副本一致性、可用性和系統(tǒng)性能之間的動態(tài)平衡。本文圍繞云存儲環(huán)境下副本管理的相關(guān)問題，著眼于副本更新一致性機制和副本歸并一致性策略，開展了以下研究工作：

3、r>　　 1．詳細綜述了云計算和云存儲的相關(guān)概念，著重調(diào)研了本文研究的副本技術(shù)的優(yōu)勢和它帶來的一致性問題，從而提出本論文的研究內(nèi)容——副本更新一致性和歸并一致性。
　　 2．針對云存儲環(huán)境下應用和用戶需求的多樣性，提出基于應用和用戶特性的一致性需求概念，分別列出云存儲環(huán)境下可能影響副本一致性的因素，并分析其影響方式和影響程度。最終選取副本文件的更新頻率和訪問頻率作為主要的參考因素，并基于此給出應用和用戶對一致性需求的形式化表述

4、。論文針對云存儲系統(tǒng)的廣域性和負載均衡等因素，構(gòu)建了一個集中式的副本管理系統(tǒng)模型，并給出相應的副本更新訪問處理方式。
　　 3．針對云存儲環(huán)境下應用程序和用戶對數(shù)據(jù)一致性需求的差異和變化，提出基于應用和用戶的自適應的副本更新一致性機制。本文提出的副本更新機制根據(jù)應用的類型的不同分為四種策略，分別有不同的更新和訪問處理方式。在運行過程中，系統(tǒng)可以根據(jù)實時統(tǒng)計的參數(shù)動態(tài)判斷并更換副本更新一致性策略。仿真實驗和分析表明，本文的更新一致

5、性機制能夠在基本滿足應用和用戶對一致性需求的同時，提高副本可用性，降低因更新同步引發(fā)的操作量。
　　 4．針對云存儲環(huán)境下應用和用戶的特性，提出基于應用和用戶的副本歸并一致性策略。在歸并過程中，根據(jù)一致性需求參數(shù)選取更新操作恢復的時間點，以此來調(diào)整歸并一致性策略，最大程度地滿足應用和用戶對一致性和可用性的需求，顯著降低因重做更新操作帶來的高操作代價，并通過相關(guān)的仿真實驗驗證其正確性和有效性。
　　 本文從云存儲環(huán)境下應用