副本管理是数据网格中一个重要的组成部分,创建的数据副本可以降低远程访问该数据的网络延迟及带宽消耗,还可以提高网络的负载均衡,同时能够提高数据的安全性和可靠性以及系统的容错性等。而良好的数据副本管理策略也是提高数据网格服务质量Qos的一个重要方面,本着提高数据网格中服务质量的目的,本文主要对副本管理策略中的副本创建策略、副本选择策略、副本的定位机制以及副本定位请求的调度等四个方面展开了研究: (1) 副本的创建策略研究的是如何在合适的时间、合适的地点创建相应数据副本。本文在分析和研究了用户驱动和利润驱动的副本动态创建策略的基础上,根据数据网格的层次性,提出了具有天然层次属性的Cascading瀑布复制模型和利润驱动复制模型相结合的副本创建策略,在创建副本时同时考虑了用户和利润两个因素,使得数据副本的创建更为谨慎,更加注重副本将来存在的价值,从理论上说明了该方法的优越性。 (2) 数据副本的选择策略讨论的是在已知的多个数据副本中如何根据当时的网络状态选择一个最佳的数据副本。本章同样在分析和研究相关工作的基础上提出了基于竞标的副本选择策略,利用市场经济学中的公开拍卖协议来选择最佳的数据副本,采用了令牌技术的公开拍卖协议在选择最佳的副本时具有快速、简单、有效的特点。 (3) 数据副本的定位也是提高数据访问速度的一个重要方面,本文在分析一些相关研究工作的优点和缺点的过程中提出了基于DHT和小世界模型的副本定位机制,利用小世界模型和各个虚拟组织的属性描述语言VODL对现有的层次化数据网格结构进行Overlay,并在这个Overlay网络上分别阐述域内和域间的副本定位机制。域内利用了Gossip技术来在域范围内扩散数据副本的信息,最后由域内的VOServer来负责具体的定位工作。域间则是利用了DHT技术将数据的副本信息分散在各个宿主节点中,由宿主节点负责定位,利用Java程序设计出来的仿真实验结果表明:基于DHT技术的域间副本定位方法能够实现宿主节点中的负载均衡,同时该方法具有可靠性高、分布性、可扩展性好等特点。 (4) 基于上述的域间副本定位机制,当宿主节点需要对多个副本进行定位时,就产生了副本定位请求的排队现象。如何有效的对队列中的任务进行调度也是提高系统性能的一个重要方面,本文针对数据网格中各个网格节点的异构性等特点,借助M/M/N排队模型中基于平均分配的FCFS调度方法的思想,提出了一种基于FCFS和“能者多劳”相结合的调度方法,在假设条件:副本定位请求的产生速率相同以及所有宿主节点的定位能力总和相同,成立的情况下,利用Java程序对系统模拟,模拟实验表明:系统在采用基于FCFS和“能者多劳”相结合的调度方法时,相比于采用基于平均分配的FCFS调度方法时,能够在多个性能参数得到改善。 (5) 总之,本文在研究和分析数据副本管理策略相关研究工作的基础上,提出了自己的想法和策略,在副本的创建和选择策略中做出了相应的分析和评价,而在基于DHT和小世界模型的副本定位机制以及副本定位请求的调度上,给出一定分析并进行了模拟实验,实验表明本文的方法在某些方面具有优越性。