《雲計算環境分散式存儲一致性維護的關鍵技術研究》是依託電子科技大學,由侯孟書擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：雲計算環境分散式存儲一致性維護的關鍵技術研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：侯孟書
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
雲計算由於其節點錯誤常態化、數據異構性、超大規模以及高可擴展性等特性，對傳統分散式存儲的一致性維護策略提出了新的挑戰。本課題針對雲計算環境下，分散式存儲的一致性維護問題進行分析和研究，主要內容包括：(1)研究副本一致性的維護策略。引入探測針機制減少副本更新的冗餘訊息，通過挖掘寫-寫衝突，寫-讀衝突等更新衝突的內在特性，設計新的更新衝突解決模型；(2)研究事務一致性的維護策略。基於時間視窗的概念提出新的兩階段提交算法，解決互動逾時帶來的更新丟失問題，針對加鎖機制容易導致死鎖的問題，提出新的基於時間戳的分散式事務並發控制算法；(3)研究狀態一致性的維護策略。基於節點錯誤常態化的前提，利用機率理論建立新的全局狀態獲取模型，提高狀態獲取效率，結合邏輯時鐘簡單高效和物理時鐘精確唯一的優點，提出新的全局狀態一致性維護策略。本項目是雲計算環境分散式存儲領域的研究熱點，具有一定的研究意義和實用價值。
結題摘要
雲計算由於其節點錯誤常態化、數據異構性、超大規模以及高可擴展性等特性，對傳統分散式存儲的一致性維護策略提出了新的挑戰。本課題針對雲計算環境下，分散式存儲的一致性維護問題進行分析和研究。通過對雲計算環境下分散式存儲中副本一致性及其相關問題的深入調研，我們發現副本一致性維護策略、副本放置算法、數據可用性最佳化方法以及數據容錯技術是其核心研究內容。其中，副本的放置、數據容錯也會對副本一致性有重要影響。 我們對副本一致性維護及其相關問題進行深入的研究，並取得了相應的成果。在副本一致性維護策略方面，針對更新訊息傳播的問題，提出金剛石拓撲結構的一致性維護算法。針對Raft算法中存在的單點失效和數據一致性效率較低這一問題，提出一種基於代理機制的一致性算法-A*Raft。針對雲計算環境下節點的動態性和異構性特點，提出了一種基於chord和樹形結構的一致性維護算法減小網路傳輸的開銷。通過引入了Piconet和master-slave節點的概念來對節點所構成的網路拓撲結構進行更細緻的劃分，綜合考慮影響數據副本一致性的主要因素，構建基於master節點的最小生成樹作為副本一致性維護的樹結構，提高更新訊息傳播效率。在副本放置算法方面，針對動態副本放置算法存在的問題，將免疫最佳化策略引入雲計算環境副本放置的問題中，提出了一種基於免疫最佳化策略的副本放置算法。通過分析螢火蟲最佳化算法和副本放置的問題，提出一種基於離散型螢火蟲最佳化算法的副本放置方法。數據可用性最佳化方面，在引入重複數據刪除技術的存儲系統中，通過增加冗餘信息的方法，來改善數據的可用性。在數據容錯技術方面，為了減少故障盤的修復時間，加快其修復過程，基於Liberation的編碼原理提出一種單數據盤故障快速修複方法。本項目是雲計算環境分散式存儲領域的研究熱點，其研究成果具有一定的研究意義及實用價值。
