基于软件定义网络和多属性决策的Ceph存储系统节点选择方法

• 作者: 何倩 叶苗 康文杰 王勇 郇宜鸣
• 来源期刊: 计算机学报
• 学科: 工学
• 关键词: 软件定义网络 Ceph存储系统 多属性决策 副本模式 权重因子
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 物联网
• 页码范围: 323-338
• 页数: 16页
• 分类号: TP18
• 字数: 12762字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11897/SP.J.1016.2019.00323

摘要

云存储中的Ceph分布式文件系统以其开原性和提供统一存储能力的特点在企业和科研领域得到广泛关注和应用.CRUSH算法是Ceph分布式文件系统中的伪随机数据分布算法,能实现在异构大规模层级结构化存储集群中高效分布数据对象及其副本.经典Ceph云存储系统中在副本模式下选择存储节点时该系统仅以节点存储容量作为唯一选择条件,并没有考虑到网络和节点的负载状况,这影响了系统在网络性能差和节点高负载的情况下的读写性能.因此,在CRUSH算法中加入网络状态和节点负载的测量对提高负载均衡性具有非常重要的作用.但在传统的网络构架中要获取网络状态需要繁琐的配置和大量的测量开销.为解决这些问题,该文设计了基于软件定义网络技术的Ceph云存储系统模型和存储节点选择策略,首先利用软件定义网络技术实时获取网络和负载状况,以简化网络配置和减小测量开销,然后通过建立并求解出综合考虑了多种因素的多属性决策数学模型来确定存储节点位置.通过在实际环境中对设计的存储节点选择方法进行读写操作的测试,测试结果表明,与现有的CRUSH算法相比,提出的存储节点选择方法可以在保持与原有Ceph系统相同的写操作性能的同时,读小文件操作时的吞吐量和读大文件的响应时间得到明显改善.