基于數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的云存儲優(yōu)化算法研究.pdf

1、云存儲作為一種新興的存儲模式，以其低成本、高可靠、彈性和按需付費的特點，吸引了越來越多的企業(yè)和用戶將數(shù)據(jù)放在云端。如何降低云存儲中海量數(shù)據(jù)的存儲開銷成為一個重要的問題。
　　在云存儲中，數(shù)據(jù)之間可能存在依賴關(guān)系。例如，由于客戶端分辨率和帶寬等因素的差異，視頻網(wǎng)站通常會將原視頻文件按不同碼率轉(zhuǎn)碼生成清晰度不同的視頻文件。此時，原文件和轉(zhuǎn)碼后的文件之間就存在依賴關(guān)系。
　　目前，基于數(shù)據(jù)依賴關(guān)系降低數(shù)據(jù)存儲開銷的方案是：通過算法

2、決策數(shù)據(jù)是否需要存儲。對于不存儲的數(shù)據(jù)，當(dāng)其收到訪問請求時，先利用依賴關(guān)系生成數(shù)據(jù)，再提供訪問服務(wù)。此時，系統(tǒng)的整體開銷包含存儲數(shù)據(jù)產(chǎn)生的存儲開銷和生成數(shù)據(jù)產(chǎn)生的計算開銷。由于不存儲的數(shù)據(jù)通常訪問頻率較低，因此其計算開銷小于存儲開銷，使得系統(tǒng)的整體開銷小于以往存儲所有數(shù)據(jù)的存儲開銷。
　　然而，現(xiàn)有方案在存儲數(shù)據(jù)時，使用固定的多副本存儲策略，沒有進(jìn)一步考慮數(shù)據(jù)存儲策略可變的情況。也沒有考慮當(dāng)數(shù)據(jù)生成時間超出用戶允許的響應(yīng)延遲時間時

3、，數(shù)據(jù)不可用的問題。
　　針對現(xiàn)有研究的不足，論文提出了基于數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的云存儲優(yōu)化算法。在保證數(shù)據(jù)可用性指標(biāo)的前提下進(jìn)一步降低系統(tǒng)整體開銷。具體工作和創(chuàng)新點包括以下四個方面：
　?。?）提出了一種基于數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的低冗余數(shù)據(jù)存儲模型(Data Dependency based Storage Model with Reduced Redundancy,D2SMR2)。與現(xiàn)有研究不同，該模型中數(shù)據(jù)的存儲策略可變，降低了數(shù)據(jù)副

4、本的冗余度，提出了新的數(shù)據(jù)整體開銷計算模型，提出了數(shù)據(jù)可用性的約束條件。
　　（2）提出了D2SMR2中數(shù)據(jù)可用性和數(shù)據(jù)生成時間的計算方式。與現(xiàn)有研究不同，D2SMR2中數(shù)據(jù)可用性考慮了用戶允許的響應(yīng)延遲時間和數(shù)據(jù)存放節(jié)點兩個因素的影響。此外，在D2SMR2中數(shù)據(jù)的生成時間是一個隨機(jī)變量，與數(shù)據(jù)直接或者間接依賴的數(shù)據(jù)故障狀態(tài)有關(guān)。
　　（3）提出了降低系統(tǒng)整體開銷的數(shù)據(jù)存儲策略決策算法。算法對新數(shù)據(jù)直接決策數(shù)據(jù)的存儲策略，并