基于商业运营模式的云存储系统结构设计与分析

摘要

自因特网流行以来,网络数据数量以前所未有的速度增长着,传统的存储模式已经无法跟上数据增长的脚步。而基于网络存储的云存储(Cloud Storage)是解决数据存储问题的主力军。其发展潜力不仅表现在它那低廉的代价和安全的服务,更为重要的是它能够让客户只需拥有输入输出终端就能够正常工作。
　　传统云存储的商业运营结构是客户直接与云存储运营商交互。由于访问接口、收费机制、数据存放形式等原因,客户存放在多个云存储运营商上的数据无法相互交互。典型的云存储拓扑结构 Master-Slave和P2P都存在各自的不足。为云存储系统设计了一种新的商业运营模式,在该商业模式的基础上分别从功能、拓扑结构为云存储设计了一种结构。该结构能够解决存放在多个存储运营商上的数据相互交互问题,客户可以根据自己的需要去选择安全级别,同时融合 Master-Slave和P2P两种拓扑结构的优点。在这个结构基础上,对云存储系统进行抽象分析,运用元胞自动机理论为存储元胞设定状态、状态转换策略,通过系统的自我调节,可以解决负载均衡、热点数据处理以及数据副本控制等问题。
　　通过在CloudSim上部署仿真模型,采用随机访问请求生成机制,分别对只有读请求和读写请求共同存在两种情况进行仿真。使用matlab工具对仿真数据进行分析。仿真结果表明,为存储元胞设置好状态和状态转变规则后,系统将能够靠自我调节来实现负载均衡,同时处理热点数据的发生和数据副本数量的控制。

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1绪论

1.1 课题背景

1.2 课题研究内容及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本文组织结构

2云存储系统商业运营模式的设计

2.1 云存储商业运营模式

2.2 云存储商业运营模式的功能结构图

2.3 逻辑空间多重分配机制

2.4 本章小结

3云存储系统的功能结构设计

3.1 功能结构概述

3.2 功能结构的设计

3.3 功能结构的优缺点

3.4 本章小结

4云存储系统拓扑结构的设计

4.1拓扑结构综述

4.2 Master-Slave结构

4.3 P2P结构

4.4 Master-Slave与P2P的结合

4.5 本章小结

5 云存储系统仿真分析

5.1 元胞自动机

5.2 抽象模型的建立

5.3 抽象模型的分析

5.4 抽象模型的仿真

5.5 本章小结

6总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录(攻读硕士学位期间发表的论文与申请的发明专利)