混合架构云备份系统中P2P技术应用研究

摘要

当今信息社会中,数据爆炸式增长且数据的重要性也日益凸显,使得人们对于存储备份系统的数据可用性、系统扩展性和备份恢复速度等提出越来越高的要求。典型的云备份系统架构包括三个部分:客户端,元数据服务器端,存储服务器端。在这种系统架构中,元数据服务器容易成为瓶颈,一旦崩溃,则整个系统不可用。当客户端、元数据服务器和存储服务器之间距离太远而且网络不通畅时,数据备份恢复速率会很低。
　　据此提出一种混合架构云备份系统,旨在解决现有备份系统及数据备份方法所存在的存储层次单一,扩展性、容错性、效率不高的问题。系统包括三个部分,P2P覆盖网络,超级节点,中心存储器。
　　把P2P技术引进备份系统时,相关问题的研究成为必然,如P2P覆盖网络协议,数据分发方式,数据冗余,节点失效检测,副本修复等。由于kademlia协议实现的网络拓扑简单高效,在很多实际系统中均有应用,本系统的覆盖网络协议也采用kademlia,数据按照一致性哈希算法并结合Kad特有的K-桶结构进行分发,采用多副本方式进行数据冗余,节点失效检测采用心跳机制实现,当删除失效节点时及时进行副本修复和数据块位置信息修改。测试结果表明,系统具有良好的扩展性和备份恢复效率。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1课题背景

1.2 P2P技术在云备份系统中应用研究

1.3 P2P用于存储或备份的典型系统介绍

1.4本文研究内容与组织

2 混合架构云备份系统

2.1云备份系统主流架构研究分析

2.2纯P2P备份系统研究分析

2.3混合架构云备份系统设计

2.4备份恢复流程设计

2.5本章小结

3 P2P技术在混合架构云备份系统中的应用研究

3.1 Peer节点功能总体设计

3.2 P2P覆盖网络协议研究

3.3 Kademlia协议实现

3.4 P2P网络数据分发

3.5多副本冗余

3.6节点失效检测

3.7副本修复

3.8本章小结

4 系统性能测试及分析

4.1测试环境

4.2功能测试

4.3性能测试

4.4本章小结

5 全文总结

5.1工作总结

5.2工作展望

致谢

参考文献

附 录1 攻读学位期间申请的专利