1、為了支持海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求，隨著存儲(chǔ)系統(tǒng)容量的提升，元數(shù)據(jù)作為描述數(shù)據(jù)特性和存儲(chǔ)位置的結(jié)構(gòu)化信息，其存儲(chǔ)需求也急劇增加。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)趨勢(shì)是明確劃分出元數(shù)據(jù)服務(wù)器與數(shù)據(jù)服務(wù)器兩種角色，對(duì)元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)分別進(jìn)行存儲(chǔ)，并使用多臺(tái)元數(shù)據(jù)服務(wù)器組成元數(shù)據(jù)服務(wù)器集合。
　　 本文研究目標(biāo)是通過分析分布式存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)架構(gòu)需要滿足的關(guān)鍵特性，為分布式異構(gòu)元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)基于虛擬節(jié)點(diǎn)的負(fù)載均衡元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)協(xié)議，該協(xié)議由三個(gè)部分組成，即：(

2、1)按權(quán)重分配虛擬節(jié)點(diǎn)映射子協(xié)議，用于實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)在異構(gòu)服務(wù)器集合中，按服務(wù)器存儲(chǔ)容量均衡放置。在元數(shù)據(jù)服務(wù)器個(gè)數(shù)發(fā)生變化時(shí)，可以保證發(fā)生遷移的元數(shù)據(jù)數(shù)量達(dá)到最小；(2)虛擬節(jié)點(diǎn)重定向子協(xié)議，當(dāng)系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)存在局部性的訪問熱點(diǎn)時(shí)，不同的元數(shù)據(jù)服務(wù)器上的請(qǐng)求負(fù)載輕重不同。該協(xié)議將重載服務(wù)器上的元數(shù)據(jù)有針對(duì)性的遷移到輕載服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)服務(wù)器的請(qǐng)求負(fù)載均衡；(3)虛擬節(jié)點(diǎn)交叉復(fù)制子協(xié)議，用于應(yīng)對(duì)系統(tǒng)發(fā)生節(jié)點(diǎn)失效的情況，描述了元數(shù)據(jù)副本創(chuàng)建

3、、副本遷移和失效恢復(fù)各個(gè)過程，保證系統(tǒng)可以在節(jié)點(diǎn)失效狀態(tài)下進(jìn)行元數(shù)據(jù)的恢復(fù)，保證系統(tǒng)的高可靠性。該負(fù)載均衡元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)協(xié)議，在系統(tǒng)正常工作時(shí)保證存儲(chǔ)和請(qǐng)求負(fù)載均衡，并允許系統(tǒng)服務(wù)器數(shù)量動(dòng)態(tài)變化，在系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)，進(jìn)行元數(shù)據(jù)恢復(fù)，保證系統(tǒng)對(duì)外無間斷提供服務(wù)。
　　 論文進(jìn)一步通過理論分析，證明了按權(quán)重分配虛擬節(jié)點(diǎn)映射子協(xié)議能夠保證存儲(chǔ)負(fù)載均衡，并且最小化元數(shù)據(jù)遷移的數(shù)量。
　　 論文運(yùn)用負(fù)載均衡元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)協(xié)議，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了分