高可用云存储系统中数据复制研究

As a new paradigm of network computing, cloud computing has been generally considered to be the third revolution of IT industry. Cloud storage is a typical application of cloud computing to build the environment for sharing information storage across the Internet, which satisfies people's mobile data demand anywhere and anytime. As a matter of fact, cloud storage has achieved a big success, but its availability remains to be an important bottleneck, which potential customers concern about..This project studies on improving the availability of cloud storage system through data replication, and plans to propose a novel data replication method for high available cloud storage system. The main contents include:(1)study on data replication model for high available cloud storage system; (2)study on replication strategy of data replica for high available cloud storage system; (3)study on maintenance method of data replica consistency for high available cloud storage system; (4)implementation and verification of the data replication in high available cloud storage system based on Hadoop. First, the project builds a model for data replication in the part 1; and then it studies on some key techniques including replication strategies, consistency maintenance in the part 2 and the part 3; finally, it implements a data replication module in a cloud storage system to verify the data replication method.

云计算作为一种新型的网络计算模式已经被普遍认为是信息技术领域的产业变革。云存储作为典型的云计算应用方式，建立面向互联网的信息共享存储环境，为用户提供随时随地的数据存储服务。事实表明，虽然云存储已经取得了很大成就，但是其高可用性仍然是云存储所面临的关键瓶颈，也是云存储潜在用户的忧虑所在。.本课题研究利用数据复制来提高云存储系统的可用性，拟提出一种高可用云存储系统中数据复制方法，主要内容包括：(1)面向高可用云存储系统的数据复制模型研究；(2)高可用云存储系统中数据副本复制策略研究；(3)高可用云存储系统中数据副本一致性维护方法研究；(4)基于Hadoop的高可用云存储系统中数据复制实现与验证。课题先通过研究内容一对数据复制建模，然后通过研究内容二和研究内容三对数据复制中的复制策略，数据一致性维护等关键技术展开研究，最后通过研究内容四在云存储系统中进行实现和验证。

云计算作为一种新型的网络计算模式，通过资源虚拟化将网络上资源形成一个资源池，对外提供服务。近年来，云计算迅速发展，已成为信息技术领域的热门话题之一。云存储作为云计算的一种典型应用方式，旨在建立跨Internet 的信息共享存储环境，为用户提供随时随地的数据存储服务。为了提高云存储系统的可用性，数据复制技术广泛地用于各种云存储系统中，除此之外，数据复制还能够提高系统的可靠性，减少数据访问延迟和带宽消耗，降低并均衡服务器负载。. 本项目研究高可用云存储系统中数据复制关键技术，主要工作如下：(1)研究了数据复制中的数据副本放置策略，提出了基于分簇的负载均衡副本放置方法，数据副本动态和静态结合的放置方法以及面向小文件的副本放置算法；(2)研究了数据复制产生的数据副本一致性维护问题，提出了一种可以根据数据特征动态调整的一致性维护策略；(3)在基于Hadoop的高可用云存储系统中实现了一个数据复制模块，用于验证相关的放置及一致性维护策略；(4)研究了云存储系统中数据复制启动时机判断和副本数目问题，并给出了相关的决定方法；(5)研究了云计算平台中虚拟机放置问题并提出了相关算法；(6)研究了云计算平台的安全问题，并从信任角度给出了相关解决方法；. 项目执行三年来，项目组共发表论文11篇，其中被SCI检索4篇，EI检索5篇，获得发明专利申请5项，培养博士生1名，硕士生7名，获得包括江苏省科技进步奖二等奖在内奖项3项，软件著作权登记1项。