藍(lán)光光盤庫(kù)文件管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)規(guī)模日益擴(kuò)大，存儲(chǔ)能耗問(wèn)題日益嚴(yán)重。2015年我國(guó)數(shù)據(jù)中心總量已經(jīng)超過(guò)40萬(wàn)個(gè)，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的PUE仍大于2.2,存在能源利用率低的缺陷。數(shù)據(jù)中心超過(guò)40％的能源消耗在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上，高能耗數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重制約其發(fā)展。針對(duì)目前數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的高能耗問(wèn)題，本文提出以低功耗的藍(lán)光光盤作為存儲(chǔ)介質(zhì)，并對(duì)藍(lán)光光盤庫(kù)中文件管理進(jìn)行了研究。
　　本文從數(shù)據(jù)訪問(wèn)規(guī)律著手，將數(shù)據(jù)分為訪問(wèn)頻率較高的熱數(shù)據(jù)、偶爾訪問(wèn)的溫?cái)?shù)據(jù)

2、和幾乎不被訪問(wèn)但蘊(yùn)含一定價(jià)值的冷數(shù)據(jù)。由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)中高達(dá)80％是冷數(shù)據(jù)，故本文著重研究冷數(shù)據(jù)的節(jié)能存儲(chǔ)問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)光盤庫(kù)存儲(chǔ)系統(tǒng)文件管理和存儲(chǔ)，本文對(duì)藍(lán)光光盤庫(kù)存儲(chǔ)系統(tǒng)文件存儲(chǔ)和文件分類進(jìn)行了研究和實(shí)現(xiàn)。
　　首先，由于磁盤和光盤之間在數(shù)據(jù)傳輸速率上存在巨大差異，為了解決二者之間的數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題，本文對(duì)光盤庫(kù)存儲(chǔ)系統(tǒng)文件存儲(chǔ)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。主要包括:(1)文件網(wǎng)絡(luò)共享功能，用來(lái)解決磁盤與光盤之間的文件傳輸和共享;(2)文件自動(dòng)刻

3、錄功能，解決文件從磁盤到光盤的存儲(chǔ)。大數(shù)據(jù)環(huán)境下，由于文件刻錄容量往往會(huì)超過(guò)光盤單盤容量，所以該部分在文件刻錄之前會(huì)對(duì)文件進(jìn)行分類;另外，由于文件存儲(chǔ)到光盤之后會(huì)被刪除，為了保證刻錄數(shù)據(jù)的完整性，該部分還實(shí)現(xiàn)了文件校驗(yàn)功能。(3)光盤庫(kù)文件系統(tǒng)，本文提出使用用戶空間文件系統(tǒng)來(lái)管理光盤中的內(nèi)容。在光盤離線情況下，用戶空間文件系統(tǒng)會(huì)查詢節(jié)點(diǎn)文件，檢索該文件的盤號(hào)，然后通過(guò)Socket通信調(diào)取光盤，完成對(duì)離線光盤的訪問(wèn)。
　　其次，本文

4、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于文件熱度的文件分類方法，該方法包括文件狀態(tài)更新、文件遷移回遷、文件分類等模塊。對(duì)于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分類會(huì)為每一個(gè)文件建立熱度狀態(tài)，并根據(jù)熱度狀態(tài)對(duì)存儲(chǔ)文件進(jìn)行分類。最終，光盤庫(kù)文件分類存儲(chǔ)會(huì)將熱數(shù)據(jù)、溫?cái)?shù)據(jù)和冷數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)到固態(tài)硬盤、磁盤和光盤中。
　　最后，本文對(duì)自動(dòng)刻錄軟件、光盤文件管理系統(tǒng)和文件分類進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本文設(shè)計(jì)的光盤庫(kù)文件存儲(chǔ)和文件分類功能與預(yù)期結(jié)果一致，符合設(shè)