AFS分布式文件系统中智能监督服务的设计与实现

论文摘要

AFS(Andrew File System)是一种分布式文件系统用来共享与获得在计算机网络中存放的文件。它基于客户端——服务器的文件共享构架，为数据提供了独立的可分配的透明环境。本文建立在研究AFS文件系统的架构、特性以及主要服务的关系的基础上，分析了当前AFS文件系统在系统资源调用上的不足，提出所设计的自动优化AFS系统性能的解决方案——智能监督服务。智能监督服务提高了包括三个方面的内容：一是资源调度方式的改进，二是系统资源冗余度控制，三是系统错误信息反馈。智能监督服务设计的关键部分在于资源调度策略的制定与更新，通过将网络服务器进行合理的划分与优先级排序以获得良好的系统资源复制策略。资源调度方案借鉴并结合了最大最小距离聚类算法与典型负载均衡算法，并在它们的基础上加以改进。本文详细阐述了Linux平台下AFS文件系统中智能监督服务各模块的设计实现，着重描述了与调度策略建立与调整有关的服务器分类模块与复制顺序调整模块。通过设计不同的实验场景并进行测试，比较不同调度方案的差异，验证了智能监督服务设计的合理性与应用中的高效性。本文的研究成果对分布式文件系统中优化管理与负载均衡的实现具有重要的参考意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 绪论
• 1.1 课题的研究意义
• 1.2 AFS分布式文件系统概述
• 1.3 论文的主要内容及组织结构
• 2. 相关技术基础
• 2.1 负载均衡集群技术
• 2.1.1 技术概述
• 2.1.2 负载均衡算法的分类
• 2.1.3 典型负载均衡算法AFS系统中的应用评估
• 2.2 聚类分析技术
• 2.2.1 聚类方法综述
• 2.2.2 最大最小距离算法的流程与参数分析
• 2.2.3 最大最小距离算在AFS系统中的应用评估
• 2.3 本章小结
• 3. AFS智能监督服务的设计
• 3.1 AFS智能监督服务的设计目标
• 3.2 AFS智能监督服务的工作流程
• 3.3 资源调度方案设计
• 3.3.1 服务器群集的分类
• 3.3.1.1 服务器群集分类意义
• 3.3.1.2 网络延迟聚类算法设计
• 3.3.1.3 网络延迟聚类算法的应用分析
• 3.3.2 复制队列的优先级调整
• 3.3.2.1 反馈队列调整算法设计
• 3.3.2.2 反馈队列调整算法的应用分析
• 3.4 资源冗余度控制设计
• 3.5 系统错误信息反馈设计
• 3.6 本章小结
• 4. AFS智能监督服务的实现
• 4.1 概述
• 4.2 触发/启动模块
• 4.3 服务器分类模块
• 4.3.1 数据库 SLDB的建立与更新
• 4.3.2 网络延迟的获得
• 4.3.3 服务器的状况分析
• 4.3.4 网络延迟聚类算法的实现
• 4.4 服务器状态监测模块
• 4.4.1 状态监测的内容
• 4.4.2 服务器监测的范围
• 4.4.3 服务器监测结果的输出
• 4.5 卷操作模块
• 4.5.1 卷复制操作
• 4.5.2 卷删除操作
• 4.6 复制顺序调整模块
• 4.6.1 模块工作流程
• 4.6.2 反馈队列调整算法的实现
• 4.7 管理员通知模块
• 4.7.1 系统问题的通知
• 4.7.2 系统问题的陈列
• 4.8 文章小结
• 5. AFS智能监督服务的测试与分析
• 5.1 测试环境描述
• 5.1.1 环境构成
• 5.1.2 硬件环境
• 5.1.3 软件环境
• 5.2 测试内容介绍
• 5.2.1 服务器与客户端配置
• 5.2.2 各种调度策略的性能比较
• 5.2.3 资源冗余控制的测试
• 5.2.4 系统错误信息反馈的测试
• 5.3 测试结果分析
• 5.3.1 各种调度策略的比较结果
• 5.3.2 资源冗余控制的测试结果
• 5.3.3 系统错误信息反馈的测试结果
• 5.4 本章小结
• 6. 总结与展望
• 6.1 已解决的问题
• 6.2 进一步的工作和未来的展望
• 致谢
• 参考文献