分布式塊存儲(chǔ)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究

【摘要】：隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，數(shù)據(jù)中心要存儲(chǔ)或處理的數(shù)據(jù)的規(guī)模急劇攀升，因此有必要對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心進(jìn)行擴(kuò)容或者建造更多大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，伴隨而來(lái)的是能耗的大幅增長(zhǎng)。在能源緊缺的今天，能耗問(wèn)題已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心面臨的最大挑戰(zhàn)。繼性能、可靠性之后，能耗參數(shù)正成為衡量存儲(chǔ)系統(tǒng)優(yōu)劣的另一重要指標(biāo)。分布式塊存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)成為構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的典型方式，因此研究分布式塊存儲(chǔ)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，具有重要意義。 從芯片級(jí)到磁盤級(jí)，從陣列級(jí)到集群級(jí)，目前存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)有一些節(jié)能技術(shù)的研究成果，但往往具有一定的局限性。一般來(lái)說(shuō)，節(jié)能技術(shù)主要通過(guò)冗余、多轉(zhuǎn)速、緩存、不平衡負(fù)載等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)多副本機(jī)制的分布式塊存儲(chǔ)系統(tǒng)，基于現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)，綜合了輔助節(jié)點(diǎn)技術(shù)、一致性哈希技術(shù)、虛擬節(jié)點(diǎn)技術(shù)，并巧妙地運(yùn)用了分區(qū)副本策略，徹底規(guī)避了其他節(jié)能技術(shù)通常會(huì)面對(duì)的最小全覆蓋問(wèn)題?；谝陨霞夹g(shù)，對(duì)開源的“牧羊犬”系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了可節(jié)能的分布式塊存儲(chǔ)系統(tǒng)。改進(jìn)后的塊存儲(chǔ)系統(tǒng)為全對(duì)稱無(wú)中心結(jié)構(gòu)，依賴corosync管理集群節(jié)點(diǎn)，采用epoll機(jī)制處理事件請(qǐng)求。 通過(guò)對(duì)原系統(tǒng)和改進(jìn)后的系統(tǒng)進(jìn)行相同負(fù)載下的測(cè)試對(duì)比，證明改進(jìn)后的系統(tǒng)的確可以在較小性能損耗的情況下達(dá)到較理想的節(jié)能效果。但目前系統(tǒng)還存在自動(dòng)化程度較低等問(wèn)題，還需要進(jìn)一步改進(jìn)。 【關(guān)鍵詞】：分布式塊存儲(chǔ)系統(tǒng) 分區(qū)策略 多副本機(jī)制 全覆蓋
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP333
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 研究目的和內(nèi)容組織10-12
• 2 存儲(chǔ)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)12-24
• 2.1 背景知識(shí)12-17
• 2.2 磁盤級(jí)存儲(chǔ)節(jié)能技術(shù)17-19
• 2.3 陣列級(jí)存儲(chǔ)節(jié)能技術(shù)19-22
• 2.4 集群級(jí)存儲(chǔ)節(jié)能技術(shù)22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3 分布式塊存儲(chǔ)節(jié)能方案的設(shè)計(jì)24-35
• 3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)24
• 3.2 關(guān)鍵問(wèn)題24-25
• 3.3 分區(qū)策略25-28
• 3.4 輔助節(jié)點(diǎn)28-30
• 3.5 節(jié)點(diǎn)管理和數(shù)據(jù)放置策略30-32
• 3.6 虛擬節(jié)點(diǎn)32-33
• 3.7 分布式塊存儲(chǔ)節(jié)能方案整體設(shè)計(jì)33-34
• 3.8 本章小結(jié)34-35
• 4 分布式塊存儲(chǔ)節(jié)能方案的實(shí)現(xiàn)35-49
• 4.1 Deem 整體架構(gòu)35-36
• 4.2 工作線程與工作隊(duì)列36-38
• 4.3 Deem 啟動(dòng)流程與事件觸發(fā)機(jī)制38-40
• 4.4 節(jié)能實(shí)現(xiàn)40-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 5 仿真與性能分析49-59
• 5.1 測(cè)試環(huán)境49-51
• 5.2 測(cè)試流程51-52
• 5.3 工作負(fù)載52
• 5.4 測(cè)試結(jié)果與分析52-58
• 5.5 本章小結(jié)58-59
• 6 總結(jié)與展望59-61
• 6.1 工作總結(jié)59-60
• 6.2 展望未來(lái)60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65

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