基于P2P的分布式存储系统的研究与实现

论文摘要

随着Internet的飞速发展,互联网上海量的数据和日益增加的用户给传统存储技术带来了严峻的挑战。而随着终端系统处理能力的迅速增强和网络带宽的大幅增加,一种基于P2P的分布式存储系统迅速发展起来。P2P分布式存储系统因具有高可扩展性、海量存储空间、高可靠性和高可用性等优点而成为当前研究的热点。P2P分布式存储系统的搭建由于结点数量巨大,结点动态性高、异构性强,结点之间不信任,结点具有自私性等因素而变得非常复杂和困难,目前还没有成熟的商业化系统供用户使用。本文对P2P存储技术的几个基本方面——资源搜索、数据冗余和数据查询作了初步的研究,并在此基础上设计并实现了一个基于P2P的分布式存储系统。1.概述P2P系统研究的基本情况,指出P2P存储系统的主要研究内容,并对比分析了现有的著名P2P分布式存储系统。2.综述基于结构化覆盖网的资源搜索技术研究现状,详细分析Pastry路由协议的结点状态、路由查找和拓扑结构维护等内容;分析完全副本和纠错码两种冗余方式的特点,对比了多种纠错码的性能,把Raptor code引入存储系统来实现数据冗余;概述了P2P系统中复杂数据查询技术的研究现状,分析分布式B+树的基本操作和节点分布策略,实现了基于分布式B+树的复杂数据查询。3.概述了P2P分布式存储系统的主要功能,说明了系统的逻辑实现框架和数据组织结构,在详细介绍各个功能模块的设计后通过实验分析了系统的性能。最后对本文所做工作进行总结并指出后续的研究方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.2.1 P2P系统概述
• 1.2.2 P2P存储系统主要研究问题
• 1.2.3 P2P存储系统研究现状
• 1.3 论文研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 第2章 基于结构化覆盖网的资源搜索技术
• 2.1 引言
• 2.2 结构化P2P搜索技术
• 2.2.1 结点状态
• 2.2.2 路由查找
• 2.2.3 拓扑结构维护
• 2.3 本章小结
• 第3章 基于纠错码的数据冗余技术
• 3.1 引言
• 3.2 基于纠错码的数据冗余
• 3.2.1 典型的纠错码
• 3.2.2 LT编码
• 3.2.3 Raptor编码
• 3.3 本章小结
• 第4章 基于分布式B+树的数据查询技术
• 4.1 引言
• +树对复杂数据查询的支持'>4.2 B⁺树对复杂数据查询的支持
• +树的数据查询的设计与实现'>4.3 基于分布式B⁺树的数据查询的设计与实现
• +树的结点分布策略'>4.3.1 B⁺树的结点分布策略
• +树的基本操作'>4.3.2 B⁺树的基本操作
• 4.4 本章小结
• 第5章 基于P2P的分布式存储系统设计与实现
• 5.1 系统总体设计
• 5.1.1 逻辑实现框架
• 5.1.2 数据组织结构
• 5.2 功能模块设计
• 5.2.1 覆盖网及路由模块
• 5.2.2 数据组织模块
• 5.2.3 数据冗余模块
• 5.2.4 数据查询模块
• 5.2.5 用户界面模块
• 5.3 系统性能分析
• 5.3.1 实验环境
• 5.3.2 结果分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢