高容错分布式共享存储机制的研究与系统实现

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随着各种网络服务的广泛应用,数据可靠性越来越重要,因此,发展数据容错和恢复技术是极其重要的。在目前的存储技术中,RAID是广泛采用的保证数据可靠性的技术,RAID的实现是建立在分块、镜像和XOR校验的基础上的,但RAID是建立在服务器级的一种存储子系统,且它的XOR校验是指校验分块是所有分块数据进行异或(XOR)操作所得出的校验值。其缺点是容错性低,只允许单磁盘失败,此外,RAID无法远距离容错。SAN虽然实现了网络存储,但其容错性依赖RAID的容错性。 本文提出一种基于网络的高容错分布式共享存储机制—FTDSS(High Fault-Tolerance Distributed Shared Storage Mechanism),FTDSS利用网络中各节点主机的磁盘空间,构建一个大的共享存储空间,该空间对所有的网络授权用户开放,用户可以透明地访问全局空间,可以在全局空间读写文件,从而实现文件的分布式共享存储,FTDSS将文件分片,然后将数据分片和它们之间的校验分片存储在网络中的各节点主机,只要一定数目的节点在线,即使其它的机器不在线或崩溃,也可以从全局空间完整读出数据文件,从而获得高的容错性。FTDSS通过网络分布式存储,真正实现了数据的远程容错。同时,FTDSS将文件分片并行读写,能获得比单机高的读写性能。 通过系统软件,可以实现文件的分布式存放,对局域网用户备份数据而言,起到了小型RAID和部分文件服务器的功能且不需要额外的硬件支持。实验表明,系统能获得高容错性和较高的读写性能。
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