基于P2P的網絡存儲系統的研究與實現.pdf

1、隨著計算機技術和網絡技術的飛速發(fā)展,Internet上匯集了成千上萬的各類資源：文件資源、計算資源、存儲資源等等。P2P技術是一種能夠充分整合與利用這些資源的利器?？疾飚斍癙2P技術的研究和應用現狀,我們發(fā)現以P2P的方式組織和管理互聯網上海量存儲資源的應用系統,仍處于實驗研究階段。 現有的P2P存儲系統大多基于這樣的思路：即先提出一種P2P路由算法,然后在此算法的基礎上實現一個存儲系統,借以驗證路由算法的相關參數、運行性能等相

2、關方面的問題。經過分析比較,可以發(fā)現這些系統缺乏一個基本的功能,即缺乏一種明確的存儲資源管理機制,因而造成了存儲系統在處理數據過程中,或者帶有較大的盲目性,或者帶有較大的被動性,從而導致網絡資源和計算資源的浪費或者使得應用系統不夠靈活。 針對上述不足,本文著重研究基于P2P的網絡存儲技術： 首先,我們認為在P2P存儲系統中存儲資源具有兩個不可缺少的屬性：容量和位置。本文的存儲資源管理算法緊緊圍繞這兩個屬性而展開。其中,容

3、量是指共享的存儲資源的容量,又可進一步細分為標稱容量(共享的總容量)和可用容量；位置是指共享存儲資源的位置,又可進一步細分為共享存儲資源所屬的節(jié)點(用節(jié)點標識符Node-ID代表)及其在所屬節(jié)點上的目錄(用共享標識符SS-ID代表)。 在此基礎上,本文提出一種P2P環(huán)境下管理共享存儲資源的基本思路,也即只集中管理最有用的共享存儲資源的信息,具體來說,就是共享存儲資源的可用容量,共享存儲資源所屬節(jié)點的標識符,共享存儲資源位于所屬節(jié)

4、點上的目錄的標識符,而其它的信息則依據P2P的方式進行分散管理。 根據上述基本思路,本文提出了一種在P2P環(huán)境下比較完整的存儲資源管理算法：基于DHT的存儲資源管理算法。圍繞這個算法,本文定義了一種消息格式以及一系列的消息類型和對應的消息內容,設計了相應的數據結構,然后定義了P2P環(huán)境下共享存儲資源的狀態(tài),進而給出了在消息作用下的存儲資源狀態(tài)變遷圖,從而引出了本文的存儲資源管理算法,包括：存儲資源共享子算法、已共享存儲資源更新子

5、算法、存儲資源中請子算法、已共享存儲資源回收子算法和存儲資源垃圾清理子算法。 之后,本文以存儲資源管理算法為核心,設計并實現了一個基于P2P的網絡存儲原型系統,包括在對等節(jié)點上運行的Client端,基于I/O完成端口的SRIS端,二者又分別包含基本的網絡通信模塊、消息組裝模塊、消息分類處理模塊以及在基本網絡通信模塊基礎上的點對點通信模塊；為了驗證存儲資源管理算法的有效性和可行性,本文實現了一個基本的數據管理模塊,提供了最基本的數

6、據存儲和數據訪問功能,并模擬了三個場景,結合給出的時序圖說明系統中類與類之間在消息的驅動下所產生的動態(tài)協作關系；另外,我們還搭建了一個測試環(huán)境,對原型系統進行了功能測試,截取了若干系統運行時的界面,并做了必要的說明。論文給出了整個原型系統完整的設計與實現方案。 最后,論文總結已有的工作,指出其中存在的不足,并對未來進一步的工作提出相關的展望。可以預見：隨著存儲技術的提高、高速網絡的普及和存儲壓力的日益增大,P2P存儲系統將成為一