1、互聯(lián)網(wǎng)技術的蓬勃發(fā)展，伴隨著的是數(shù)據(jù)的日益膨脹，人們對數(shù)據(jù)的存儲要求也就越來越高了，許多應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量都達到了PB級別，面對這些海量數(shù)據(jù)，對存儲系統(tǒng)的容量提出了巨大的挑戰(zhàn)，如何能夠實現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的快速有效的存儲成為當前存儲技術的研究熱點。當前衡量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的性能好壞的幾個指標是系統(tǒng)性能、可用性、可擴展性和安全性。原有單一的簡單存儲文件系統(tǒng)已不能滿足現(xiàn)今的數(shù)據(jù)存儲需要，并行文件系統(tǒng)以它具有的高擴展性、高性能、高可用性和高安全性等優(yōu)點，

2、成為業(yè)內(nèi)普遍采用的數(shù)據(jù)存儲管理方式，而緩存技術影響著文件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存儲的速率，一個好的緩存技術能夠在很大程度上提高系統(tǒng)的性能。
　　本文在這樣的背景下，對并行文件系統(tǒng)緩存技術進行研究，針對并行文件系統(tǒng)GlusterFS，設計一個基于內(nèi)存緩存技術Memcached的中間緩存架構(InterMediate Caching architecture，IMCa)。具體的研究工作內(nèi)容有以下幾點:
　　論文首先介紹了三種存儲技術，闡述了

3、它們的各自的特點區(qū)別和，接著對幾種經(jīng)典的文件系統(tǒng)做了簡要地介紹。然后分析了并行文件系統(tǒng)GlusterFS的系統(tǒng)架構，客戶端和服務器端的工作原理，剖析了GlusterFS文件系統(tǒng)基于翻譯器Translator實現(xiàn)各種功能的設計原理。接著在Memcached的基礎上，設計了IMCa緩存系統(tǒng)，IMCa緩存系統(tǒng)分為三大部分:GlusterFS客戶端、Memcached緩存層、GlusterFS服務器端。在設計的過程中，考慮了緩存替換和熱點數(shù)據(jù)問

4、題，與GlusterFS客戶端的連接方式等問題。IMCa的Memcached緩存層又分了三層，分別是網(wǎng)絡接口層、系統(tǒng)控制層和數(shù)據(jù)存儲層。網(wǎng)絡接口層負責與客戶端進行連接并對連接進行管理，完成分析命令，處理命令，處理并發(fā)連接等功能。系統(tǒng)控制層是整個緩存層的核心，包括負載均衡、數(shù)據(jù)管理和副本管理等功能，數(shù)據(jù)管理負責完成對數(shù)據(jù)操作的控制，包括數(shù)據(jù)的添加、查詢、更新等。副本管理的設計是保證熱點數(shù)據(jù)能夠復制到其他備用的緩存節(jié)點上，以便當出現(xiàn)熱點數(shù)據(jù)