多數(shù)據(jù)中心間異地存儲(chǔ)管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著云計(jì)算和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，電子數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量呈幾何級(jí)增長(zhǎng)。同時(shí)，近年來自然災(zāi)害和人為事故的頻發(fā)導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)設(shè)備損壞，給許多數(shù)據(jù)中心造成不小的損失，企業(yè)、高校、機(jī)關(guān)等不同性質(zhì)的單位對(duì)數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的安全性提出更高的要求。
　　現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心普遍存在兩個(gè)問題:1.許多數(shù)據(jù)中心都有將數(shù)據(jù)做異地備份的迫切需求，而建立完整的異地災(zāi)備系統(tǒng)需要投入大量的建設(shè)資金和管理成本，這對(duì)高校等資金有限的單位而言是不太可能實(shí)現(xiàn)的;2.許多數(shù)據(jù)中心

2、本身的存儲(chǔ)空間利用率很低，其中有些甚至還在使用非常落后的體系架構(gòu)，不同的子系統(tǒng)間無法實(shí)現(xiàn)資源共享，存在一個(gè)個(gè)“信息孤島”，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部不同存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的空間使用情況不平衡、存在大量碎片。
　　基于以上兩點(diǎn)，本文提出一種多個(gè)數(shù)據(jù)中心之間通過合作協(xié)商的機(jī)制，貢獻(xiàn)出自己空閑的存儲(chǔ)空間，相互作數(shù)據(jù)異地備份的設(shè)想。期望無需進(jìn)行額外基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、以最低的資金投入和最少的能源消耗來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的異地備份。本文通過研究分布式存儲(chǔ)技術(shù)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)

3、依托Ceph作為底層分布式存儲(chǔ)環(huán)境的多數(shù)據(jù)中心間異地存儲(chǔ)管理平臺(tái)的原型系統(tǒng)。具體而言，本文的主要工作包括:
　　(1)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)多數(shù)據(jù)中心間異地存儲(chǔ)管理平臺(tái)原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)將Ceph的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行抽象，分別從系統(tǒng)管理員和普通用戶兩個(gè)角度實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)資源進(jìn)行監(jiān)控和管理。一方面，本系統(tǒng)能夠幫助管理員實(shí)現(xiàn)對(duì)分布在不同節(jié)點(diǎn)上的存儲(chǔ)資源進(jìn)行抽象、統(tǒng)一管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控，便于管理員及時(shí)定位和排除系統(tǒng)故障。另一方面，本系統(tǒng)能幫助用戶實(shí)現(xiàn)向集群中

4、共享自己的存儲(chǔ)空間、向集群申請(qǐng)使用存儲(chǔ)空間、管理被分配存儲(chǔ)資源的生命周期。
　　(2)通過研究Ceph系統(tǒng)的底層對(duì)象歸置機(jī)制和實(shí)現(xiàn)原理，提出了一種基于CRUSH算法的用戶數(shù)據(jù)異地存儲(chǔ)模型，通過為不同用戶定制不同的規(guī)則，實(shí)現(xiàn)將用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在異地的功能。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了相關(guān)算法，通過理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該算法不但能實(shí)現(xiàn)異地存儲(chǔ)功能，而且能在添加新的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)時(shí)保證集群整體負(fù)載均衡。
　　(3)根據(jù)系統(tǒng)需求對(duì)RSMP-MD原型系統(tǒng)做了功能性測(cè)