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云环境下中间数据容错方法的研究

云环境下中间数据容错方法的研究

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作者：唐敏辽宁大学

学位级别：硕士

云计算技术被认为是分布式处理、并行处理以及网格计算的进一步发展,也可以说是一种商业计算模式。随着云计算应用的增多,服务器规模还可能进一步扩大,服务器出现故障的概率也会不断增加,容错技术已经成为云计算技术的一个重要研究方向... 详细信息

云计算技术被认为是分布式处理、并行处理以及网格计算的进一步发展,也可以说是一种商业计算模式。随着云计算应用的增多,服务器规模还可能进一步扩大,服务器出现故障的概率也会不断增加,容错技术已经成为云计算技术的一个重要研究方向,而中间数据容错是实现作业容错的重要组成部分,中间数据的丢失严重影响作业的运行时间。因此,中间数据容错技术的研究和实现成为云计算技术领域中一个重要的研究课题。通过对云计算中中间数据容错方法的深入研究,针对目前方法中存在的不足,本文提出了一种分层的中间数据容错方法LIMF,具体工作如下:在分析现有云计算体系结构的基础上,给出了支持中间数据容错的云结构CAIMF(Cloud Architecture for Intermediate Data Fault-Tolerant),根据节点实现功能的不同,详细的描述了CAIMF数据中心节点的组成;针对现有方法对云中功能单一的作业进行处理的局限,本文对云中作业根据功能拆分成不同任务的情况做了探讨,分析了数据依赖关系,针对任务内部和任务之间产生的中间数据,给出了形式化表示;根据ISS中间数据处理方法的不足,提出了分层的中间数据容错方法LIMF(A Layered Approach for Intermediate Data Fault-Tolerant),在任务内部和任务之间给出了容错方法,包括不同的保障级别、存储资源的选择、部署策略,以及存储资源的维护方法;设计了任务内和任务间的任务备份信息表用来记录容错数据信息,当服务器发生故障时的容错处理方法,包括任务内部的处理方法和任务之间的处理方法;最后采用了Java语言模拟了实验,验证了分层的中间数据容错方法LIMF的性能。实验表明LIMF算法在机器出现故障的情况下提高了作业响应时间,保证了系统的可靠性。

关键词：云计算中间数据容错云体系结构

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