基于DHT的数据网格副本定位研究

摘要

现代科学研究和应用领域的需要正朝着高性能、大数据量的方向发展，由于互联网中存在着数据共享和协同的问题，使很多信息系统信息分散、数据难于查找定位，并且相互孤立，难于连通。数据网格为用户建立分布、异构、海量数据的一体化访问、存储、传输、管理服务，是解决共享和协同问题的有效方法。 在数据网格中，维护的数据往往数量多、数量级大且多数分布存储，因此，人们引入副本技术来实现远程数据高性能的频繁访问和处理，这样不仅能大大减少传输延迟，提高数据访问和处理的效率，而且还能分流对原结点的访问请求，平衡结点的负载，提高数据的安全性、可靠性。数据网格系统需要提供副本定位服务，以根据系统需求快速有效地定位到数据的一个或多个副本。如何提高副本定位服务的可扩展性和自适应性，是当前数据网格副本定位技术的难点问题。 对等(P2P)系统是当今研究比较成熟的领域，P2P资源定位技术对系统的可扩展性、自适应性和负载均衡等各方面都有比较成熟的解决方案。本文借鉴结构化拓扑P2P系统中分布式哈希表(DHT)的资源关键定位技术，提出了基于分布式哈希表DHT的数据网格副本定位策略DHTRL。该策略将数据网格进行三层结构的划分，各个层分别由TRIN、RIDN和RSN节点构成。DHTRL使用域内副本定位节点RIDN来支持对数据副本的本地定位，使用域间副本定位节点TRIN来支持对广域范围内同一数据多个副本的高效定位。DHTRL策略提出了基于动态索引映射技术来组织TRIN节点和存储副本目录信息，将全局副本目录信息动态均衡地分布在各个TRIN节点之上。TRIN节点是DHTRL副本定位策略的核心节点，关系到副本定位的有效性和高效性，故根据结构化DHT中的Chord环思想，提出了连续副本节点复制方法，用来对TRIN节点进行维护。 本文使用数据网格模拟器Optorsim对提出的基于DHT的数据网格副本定位策略(DHTRL)进行了模拟实验，分析和实验表明，DHTRL策略具有良好的可扩展性、负载平衡性、自适应性和鲁棒性，能够有效地满足数据网格环境中副本定位的需求，提供高效、动态可扩展的副本定位服务。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1网格概念

1.2网格用途

1.3网格体系结构

1.4论文的研究目的和意义

1.5当前副本管理研究现状

1.6本文研究工作和论文结构

第二章副本定位技术

2.1副本技术的重要性

2.2副本技术的相关概念

2.3网格中的副本技术

2.4 P2P系统中的副本定位技术

2.5副本定位研究现状

2.6副本定位服务的目标

第三章分布式哈希表技术

3.1分布式哈希表概念

3.2分布式哈希表技术

3.3分布式哈希表算法

3.4结构化分布式哈希表

第四章基于DHT的数据网格副本定位方法DHTRL

4.1系统体系结构

4.2系统中提供的服务

4.3动态索引映射技术

4.4 DHTRL分析与评估

4.5 TRIN节点的维护策略

第五章实验模拟和分析

5.1 OptorSim模拟器

5.2 DHTRL方法的实验评估

5.3副本定位实验分析

第六章结论和展望

参考文献

攻读硕士学位期间研究成果

致谢