基于副本索引的P2P副本一致性维护策略

P2P中副本应用从静态逐渐转变到动态更新,研究如何管理动态改变数据的一致性问题成为关键。该文提出一种基于副本索引的无结构P2P副本一致性维护策略,在创建副本时将副本所在节点的索引发送至种子节点保存,同时自身保存种子节点的索引。当副本节点发生更新后,主动发送信息通知种子节点,种子节点根据副本索引表进行副本的一致性维护。仿真实验和分析表明,该副本一致性维护策略能有效地提高副本的一致性,减少冗余消息数目。     

分布式存储系统中数据副本管理机制

分布式存储系统需要完善的数据副本创建、部署、选择、定位和一致性管理机制以保证分布式计算环境中的数据安全、可用、可靠、可扩展性和服务的高效、连续性。文中全面分析与研究了国内外对分布式存储系统中的副本管理机制研究现状,重点对副本创建、副本定位、副本一致性维护和副本撤销机制进行深入的研究,并从数据可用性、节点负载均衡、数据一致性和带宽消耗等性能指标进行了分析。文中的研究成果对于分布式存储系统的合理设计与构建具有良好的参考价值。     

混合云环境下利用世系保障数据一致性的研究

混合云环境下,公有云与私有云共同为用户提供服务,公有云中的应用可能需要频繁读取私有云中的数据,通过复制私有云中的副本到公有云中可降低网络开销,但不同云中文件副本的动态更新会导致云中各个副本的不一致性。提出了一致性服务,该服务由一致性维护模块和一致性检测与恢复模块两个部分组成。一致性维护模块通过发送文件的更新消息的方法维护副本的一致,降低了系统的响应时间;一致性检测与恢复模块利用世系的思想,通过对比副本的世系记录来检测副本的一致性,可将副本不一致状态恢复成一致状态。实验证明混合云下利用世系一致性服务是可行的,由此带来的通信和存储开销在可接受范围内。     

基于集群服务器的容灾系统的副本管理研究*

提出一种基于集群服务器的容灾系统副本管理方案,提出多个副本的一致性维护和副本选择的算法以及副本数量和分布方式的数学模型。通过容灾系统的性能测试实验,证明它能够实现数据的快速自动恢复,有效地管理副本,并保持副本可靠性和集群服务器性能之间的平衡。     

采用动态投票机制的数据网格副本一致性维护

针对网格动态性引起副本数据一致性维护困难的问题,根据网格的动态特性建立了网格系统模型和副本一致性维护模型;提出了适用于低在线率情况的动态投票机制,并在此基础上给出了一种副本数据一致性维护算法,从全局有序性和读一致性等方面证明了该算法的正确性.最后通过模拟实验对副本数取值及可扩展性等方面进行分析,探讨了网格动态性对数据一致性维护的影响.     

面向海量数据的数据一致性研究

复制是实现海量数据管理的关键技术之一，多副本之间的数据一致性维护是提高分布式系统的容错能力与性能的重要保证。强一致性确保并发的修改操作不会发生冲突，但是限制了系统的可用性、连通性以及副本数量；弱一致性确保副本的最终一致，提高了系统的容错能力。本文从已有的一致性维护方法出发，结合海量数据的特点，对一致性维护过程中所涉及的更新发布、更新传播方式、更新传播内容以及更新冲突解决等几个方面进行了分析，提出了相应的解决方法。     

一种基于分布式环境的副本自动审视技术研究

分布式环境中副本的大量存在满足了系统安全性、可靠性、通信代价以及查询效率方面的要求,同时,副本的访问策略以及一致性维护一直也是困扰分布式数据库理论和实践的重要问题。文章在分析副本更新同步策略的基础上,提出了一种基于分布式环境的副本自动审视技术。详细阐述了该技术指导下的全局字典扩充方法,提出了基于松散一致性维护的同步更新算法和执行策略。该技术在很大程度上提升了现有DDBMS的功能,从而对分布式数据库技术的应用和推广产生了积极的作用。     

数据网格中的数据复制技术研究

数据复制技术是数据网格系统中广泛采用的改善网格系统性能的关键技术之一。与传统分布式系统应用领域中的复制相比，数据网格中的复制技术在复制目标、复制粒度、复制关键技术等方面表现出独特性质。本文将数据复制技术概括为副本创建、数据传输、副本删除、副本选择、副本一致性管理、安全管理等环节，深入分析、探讨了数据网格系统中数据复制的各项关键技术，为建立综合的数据网格复制策略和技术框架提供了全面的技术分析。最后，对数据复制技术下一步的研究方向作了分析和预测。     

分布式系统中异地数据库的数据一致性维护

大型分布式系统通常需要在异地的数据库中存储同一数据的不同副本,不同副本之间需要维护数据的一致性。文章讨论了维护数据一致性的两种方法:消息队列法和复制控制法,并分别介绍了使用IBMMQSeries消息队列和MicrosoftSQLServer复制机制来维护数据一致的实现过程,对比分析了二者在实际应用中各自的特点,以及在理论上的技术差异。     

PATCOM:基于分割树的无结构P2P系统一致性维护方法

无结构P2P技术逐渐被应用在新型的协同计算系统中.这些新型业务支持数据的动态更新,不仅要求副本数据的强一致性,而且要求更新数据的快速传播.高效的一致性维护方法是保证新业务顺利开展的基础.在比较分析现有的P2P系统一致性维护方法的基础上,针对无结构P2P系统,提出了一种基于分割树的一致性维护方法--PATCOM.PATCOM使用Chord协议作为组管理协议,通过不断分割由副本节点组成的Chord环,动态地建立更新消息传播树(Update Message Propagation Tree,UMPT).论文进一步从理论上分析了UMPT的平均高度、PATCOM的性能、容错能力以及算法开销,并和基于Gossip的一致性维护方法进行了比较.理论分析和仿真实验结果表明:PATCOM不仅能够快速地维护P2P系统的强一致性,而且产生的冗余更新消息少.     

数据网格中一种基于滑动窗口的副本创建和替换策略

数据网格中,数据副本技术提高了数据的访问速度,减少了带宽的消耗.副本创建策略是数据副本研究中的重要问题之一.提出了在P2P网络环境下,一种基于滑动窗口技术的副本创建和替换策略.使用传输时间比作为副本创建和替换的依据.分析和模拟显示,该方法能在控制访问空间的同时,获得良好的性能.     

一种数据网格副本管理仿真软件

副本管理成为影响数据网格性能的主要因素之一,研究高效的副本管理算法大都依赖于对数据网格副本管理进行仿真.介绍了一种数据网格副本管理仿真软件的设计与实现,并详细介绍了数据网格仿真的一些关键技术的解决方案,如任务调度、任务执行仿真.     

内容分发网络中带容量和能力约束的副本放置问题研究

副本放置问题是内容分发网络中的一项关键技术,已有的副本放置模型未考虑服务器的负载能力,本文研究考虑了基于内容分发网络服务器存储容量约束与服务能力约束的副本放置问题,建立了双约束的副本放置模型,设计了贪婪算法,把两阶段的模型求解转化成求解一系列的单服务器节点的最小费用流模型,获得了副本放置策略和用户请求重定向策略,并分析了算法的复杂性。     

Dynamic replica placement and selection strategies in data grids— A comprehensive survey

Data replication techniques are used in data grid to reduce makespan, storage consumption, access latency and network bandwidth. Data replication enhances data availability and thereby increases the system reliability. There are two steps involved in data replication, namely, replica placement and replica selection. Replica placement involves identifying the best possible node to duplicate data based on network latency and user request. Replica selection involves selecting the best replica location to access the data for job execution in the data grid. Various replica placement and selection algorithms are available in the literature. These algorithms measure and analyze different parameters such as bandwidth consumption, access cost, scalability, execution time, storage consumption and makespan. In this paper, various replica placement and selection strategies along with their merits and demerits are discussed. This paper also analyses the performance of various strategies with respect to the parameters mentioned above. In particular, this paper focuses on the dynamic replica placement and selection strategies in the data grid environment.     

基于GLOBUS的数据网格中副本定位策略研究

在因特网的数据网格环境中，将整个网格系统划分为若干个存储子域，基于Globus平台，结合Giggle框架提出三层副本定位服务结构，并提出了基于Giggle的副本定位算法（RLBOG）。分析表明，新算法有效地减少了响应时间，提高了系统性能。     

QoS enhancements for global replication management in peer to peer networks

Replica Management is a key issue to reduce the bandwidth consumption, to improve data availability and to maintain data consistency in large distributed systems. Global Replica Management (GRM) means to maintain the data consistency across the entire network. It is preferable particularly for multi-group distributed systems. On the other hand, GRM is not favorable for many applications because a very large number of message passes is needed for replica management processes. In this paper, in order to reduce the number of message passes needed to achieve the efficient GRM strategy, an interconnection structure called the Distributed Spanning Tree (DST) has been employed. The application of DST converts the peer network into logical layered structures and thereby provides a hierarchical mechanism for replication management. It is proved that this hierarchical approach improves the data availability and consistency across the entire network. In addition to these, it is also proved that the proposed approach reduces the data latency and the required number of message passes for any specific application in the network.     

数据网格环境下的一种副本定位方法

如何高效准确地定位到所需数据的一个或所有副本是当前副本技术的热点问题。提出一种动态可靠的副本定位技术DRRL（Dynamic Reliable Replica Location Method）,以完成对所需数据所有副本的定位,DRRL引入域间超节点的定义来支持同一数据所有副本在整个数据网格中的定位,并支持域间超节点的动态加入或者退出。通过定理证明以及实验表明,DRRL具有良好的可靠性及可行性。     

Applying Peer-to-Peer Techniques to Grid Replica Location Services

Peer-to-peer systems offer attractive system management properties, including the ability of components that join the network to self-organize; scalability up to tens of thousands of members; the ability of the network to automatically repair its topology after node failures; and techniques for maintaining redundant information to improve reliability and load balancing. We investigate applying peer-to-peer techniques to Grid services that are oriented toward resource discovery. In particular, we apply the Chord structured peer-to-peer overlay network to the Globus Replica Location Service, which allows registration and discovery of data replicas. We describe the design and performance of a Peer-to-Peer Replica Location Service (P-RLS) that uses the Chord algorithm to self-organize P-RLS servers and exploits the Chord overlay network to replicate P-RLS mappings adaptively. We present performance measurements and simulation results for the P-RLS system. We also discuss outstanding issues for applying peer-to-peer techniques to Grid resource discovery services.     

Understanding and improvement of the selection of replica servers in key–value stores

In current large-scale distributed key–value stores, the tail latency of the hundreds of key–value access operations generated by an end-user request determines the response time of this request. Therefore, this tail latency has great impacts on the user experience and revenue. Replica selection algorithms, which select the best replica server for the service of each key–value access operation as much as possible, is the key to cut the tail latency of these key–value access operations. This paper summarizes current replica selection algorithms, including both the algorithms employed by current key–value stores and the classic algorithms of other similar systems. These algorithms are classified into three categories: information-agnostic, client-independence and feedback, according to their demanded information. As a step further, simulation-based performance analysis of these algorithms is conducted. The result brings us the insights that the response time (RPT) is useful to measure the service rate, but will lead to the herd behaviors. Moreover, the number of outstanding key–value access operations (OSKs) is helpful to both the selection of the fastest replica server and the avoidance of herd behaviors. Based on these insights, we design the L2 algorithm by assembling the basic ideas of the Least OSK algorithm and the Least RPT algorithm. The L2 algorithm is much simpler than the recently proposed C3 algorithm and has a similar best performance with C3 as confirmed by the simulation and experimental results.