第1章 绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 云计算及云存储 5
1.2.1 云计算概述 5
1.2.2 云存储概述 9
1.3 研究现状 12
1.3.1 云计算的研究现状 12
1.3.2 云存储的研究现状 13
1.3.3 云数据存储负载均衡的研究现状 15
1.3.4 云资源调度负载均衡的研究现状 17
1.4 主要研究内容 18
第2章 负载均衡技术 21
2.1 负载均衡概述 21
2.2 负载均衡的意义 22
2.3 负载均衡算法的分类 23
2.3.1 动态负载均衡算法和静态负载均衡算法 23
2.3.2 集中式负载均衡算法和分布式负载均衡算法 25
2.3.3 预测法和实测法 26
2.3.4 接收者和发送者启动策略 26
2.3.5 其他分类 27
2.4 常用的负载均衡算法 28
2.4.1 轮询算法 28
2.4.2 加权算法 29
2.4.3 加权轮询均衡算法 29
2.4.4 最少连接数与加权最少连接数算法 30
2.4.5 最低缺失算法 31
2.4.6 最快响应算法 31
2.4.7 随机法 31
2.5 负载均衡算法的评价 32
2.6 负载的度量 33
2.7 本章小结 35
第3章 云计算及云存储 36
3.1 云计算 36
3.1.1 云计算概述 36
3.1.2 云计算的技术特点 40
3.1.3 云计算关键技术 41
3.1.4 云计算的优势及不足 43
3.1.5 现有开源云计算平台介绍 46
3.2 云存储 50
3.2.1 云存储概述 50
3.2.2 国外云存储的研究进展 52
3.2.3 国内产业界云存储方案 54
3.2.4 云存储的研究热点 55
3.3 GFS 57
3.3.1 系统架构 57
3.3.2 工作流程 59
3.3.3 容错 60
3.4 HDFS 61
3.4.1 HDFS架构 61
3.4.2 数据访问方式 62
3.4.3 副本 63
3.4.4 文件的删除和恢复 66
3.4.5 读写文件的过程 67
3.5 云存储中的副本技术 70
3.5.1 副本技术概述 70
3.5.2 GFS及H DFS中的副本技术 73
3.6 本章小结 75
第4章 资源调度负载均衡策略——基于虚拟机迁移的策略 76
4.1 引言 77
4.2 研究现状 79
4.3 虚拟机动态迁移的相关技术 80
4.3.1 虚拟机动态迁移机制 80
4.3.2 虚拟机动态迁移过程 84
4.3.3 两种动态迁移方法 86
4.4 基于虚拟机迁移策略的相关定义 89
4.5 基于虚拟机迁移的资源调度负载均衡策略的详细描述 92
4.5.1 负载均衡策略的架构 92
4.5.2 采集模块的功能 93
4.5.3 监测模块的功能 94
4.5.4 预测模块的功能 97
4.5.5 源机选择模块的功能 99
4.5.6 目标机选择模块的功能 103
4.6 实验分析 105
4.6.1 实验环境配置 105
4.6.2 预测模块的实验分析 106
4.6.3 源机选择模块的实验分析 109
4.6.4 目标机选择模块的实验分析 114
4.7 本章小结 118
第5章 数据存储负载均衡策略——基于动态副本技术 120
5.1 引言 121
5.1.1 副本数量 122
5.1.2 副本创建 122
5.1.3 副本删除 123
5.1.4 副本一致性 123
5.2 研究现状 123
5.3 基于文件热度的动态副本策略的原理 125
5.3.1 文件热度的定义 125
5.3.2 副本的选择及副本个数的确定 126
5.3.3 副本位置的确定 129
5.3.4 副本删除的策略 131
5.4 基于文件热度的动态副本策略的算法描述 133
5.4.1 增加副本的算法描述 133
5.4.2 删除副本的算法描述 134
5.5 实验分析 135
5.5.1 副本个数 137
5.5.2 文件的读取时间 138
5.5.3 增加副本后节点的文件访问量的标准差 140
5.5.4 节点的存储空间 141
5.5.5 删除副本后的文件访问时间 143
5.6 本章小结 144
第6章 数据存储负载均衡策略——多目标优化的模型 146
6.1 引言 147
6.2 研究现状 149
6.3 多目标优化的云存储负载均衡模型的建立思想 151
6.3.1 评价指标的选取 151
6.3.2 负载值的计算 152
6.3.3 相关定义 153
6.4 多目标优化的云存储负载均衡模型的算法描述 156
6.5 实验分析 158
6.6 本章小结 164
第7章 数据存储负载均衡策略——Hadoop的超负载机架优化策略 165
7.1 研究现状 166
7.2 Hadoop数据存储负载均衡的原理 167
7.2.1 Balancer程序 167
7.2.2 Hadoop数据存储负载均衡算法的详细描述 168
7.2.3 负载迁移时块移动的规则 171
7.3 超负载机架优先处理的策略 171
7.3.1 Hadoop数据存储负载均衡算法的问题描述 171
7.3.2 相关定义 172
7.3.3 超负载机架优先处理策略的主要思想 174
7.3.4 超负载机架优先处理策略的算法描述 176
7.4 实验分析 178
7.5 本章小结 181
第8章 数据存储负载均衡策略——Hadoop的队列排序优化策略 183
8.1 Hadoop的Balancer负载均衡算法的思想及问题 183
8.2 队列排序的优化策略 184
8.2.1 相关定义 184
8.2.2 队列排序优化策略的主要思想 184
8.2.3 队列排序优化策略的算法描述 185
8.3 实验分析 186
8.4 本章小结 189
第9章 总结与展望 191
9.1 总结 191
9.2 进一步工作 195
参考文献 197