1、隨著數(shù)據(jù)量的指數(shù)式增長(zhǎng)，傳統(tǒng)集中式存儲(chǔ)已經(jīng)不能滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需要。與集中式存儲(chǔ)不同，分布式存儲(chǔ)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將每臺(tái)普通計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)資源統(tǒng)一管理起來(lái)并整合成一個(gè)能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以存儲(chǔ)接口的形式對(duì)外提供存儲(chǔ)服務(wù)的虛擬存儲(chǔ)設(shè)備，因此擁有極強(qiáng)的可用性、可擴(kuò)展性。Ceph是一種基于對(duì)象存儲(chǔ)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。由于采用了對(duì)象存儲(chǔ)的方式，其數(shù)據(jù)處理過(guò)程高度并行化，通過(guò)添加普通服務(wù)器至集群，Ceph可輕松將存儲(chǔ)規(guī)模擴(kuò)展至PB級(jí)，而作為核心算法之一的CRUSH(Contr

2、olled Replication Under Scalable Hashing)能動(dòng)態(tài)計(jì)算數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置，實(shí)現(xiàn)了元數(shù)據(jù)服務(wù)器的功能，使之成為了一個(gè)沒(méi)有單點(diǎn)故障的系統(tǒng)。但是CRUSH算法并沒(méi)有考慮到不同網(wǎng)絡(luò)狀況下的存儲(chǔ)效率問(wèn)題，并且CRUSH算法中默認(rèn)使用的StrawBucker存儲(chǔ)類(lèi)型并不適用于大量的查詢(xún)操作的使用環(huán)境，而其中的Treebucket類(lèi)型在數(shù)據(jù)遷移時(shí)，遷移量過(guò)大。針對(duì)這些缺陷，本文做了如下工作：
　　1.Ceph默認(rèn)

3、采用的Primary-Replica模型來(lái)進(jìn)行讀寫(xiě)操作，這將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)出現(xiàn)瓶頸效應(yīng)，而且節(jié)點(diǎn)的權(quán)重僅與存儲(chǔ)容量有關(guān)，沒(méi)有考慮網(wǎng)絡(luò)延時(shí)對(duì)存儲(chǔ)性能的影響。本文針對(duì)這一問(wèn)題提出了基于網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的CEPH存儲(chǔ)性能優(yōu)化方法。該方法可以在節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)狀況不佳時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整節(jié)點(diǎn)權(quán)重，控制流入該節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)量，使數(shù)據(jù)較大概率存入網(wǎng)絡(luò)時(shí)延小的節(jié)點(diǎn)，達(dá)到提升系統(tǒng)性能的目的。
　　2.Ceph中的各節(jié)點(diǎn)都必須在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，當(dāng)某一臺(tái)服務(wù)器被攻陷后，很

4、有可能所有的服務(wù)器都被攻陷，數(shù)據(jù)的安全性得不到有效保障。對(duì)此本文考慮了數(shù)據(jù)需要安全存放、保護(hù)用戶(hù)隱私等多方面原因，設(shè)計(jì)并初步實(shí)現(xiàn)了一個(gè)面向多個(gè)云中心的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)文件通過(guò)本系統(tǒng)可以將文件分散存儲(chǔ)至多個(gè)云中心，以此保證某一云中心被攻破后并不能還原成一個(gè)完整的文件。并且針對(duì)節(jié)點(diǎn)失效時(shí)數(shù)據(jù)的遷移效率問(wèn)題研究了兩種存儲(chǔ)拓?fù)錁?gòu)建及容災(zāi)方案，能分別提升數(shù)據(jù)遷移速度和減少遷移量：
　　(1)基于云中心的雙層拓?fù)錁?gòu)建方案。
　　普通

5、數(shù)據(jù)中心通常采用樹(shù)狀的層次結(jié)構(gòu)來(lái)描述存儲(chǔ)拓?fù)?，多副本模式下，源?shù)據(jù)與備份數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在不同的葉子節(jié)點(diǎn)內(nèi)，節(jié)點(diǎn)失效時(shí)數(shù)據(jù)將在任意葉子節(jié)點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行遷移。而在面向多個(gè)云的存儲(chǔ)環(huán)境下，源數(shù)據(jù)與備份數(shù)據(jù)將有可能存儲(chǔ)在不同的云中心中，節(jié)點(diǎn)失效時(shí)的數(shù)據(jù)遷移路徑將可能跨過(guò)多個(gè)云，此時(shí)的遷移效率主要取決于互聯(lián)網(wǎng)帶寬影響。為提升多云環(huán)境下節(jié)點(diǎn)失效時(shí)的數(shù)據(jù)遷移效率，本文提出了一種基于云中心的雙層拓?fù)錁?gòu)建方案并實(shí)現(xiàn)了初步的原型，當(dāng)節(jié)點(diǎn)失效時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)跨云進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移