（计算机应用技术专业论文）p2p文件存储系统副本管理技术研究.pdf

冷 、 ， 、 c l a s s i f i e di n d e x ： u d c ： ad i s s e r t a t i o nf o rt h ed e g r e eo f m e n g r e s e a r c ho nr e p l i c a t i o nm a n a g e m e n t t e c h n o l o g y i np 2 pf i l es t o r a g es y s t e m ， c a n d i d a t e ：k a n gx i s u p e r v i s o r ：p r o f y a n gw u a c a d e m i cd e g r e ea p p l i e df o r ：m a s t e ro fe n g i n e e r i n g s p e c i a l i t y ：c o m p u t e ra p p l i e dt e c h n o l o g y d a t eo fs u b m i s s i o n ：m a r c h ，2 010 d a t eo fo r a le x a m i n a t i o n ：m a r c h ，2 010 u n i v e r s i t y ：h a r b i ne n g i n e e r i n gu n i v e r s i t y 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由 作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在 文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外， 、 本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对 r i本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式 标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 z 作者( 签字) ：厦 日期：枷年岁月之日 哈尔滨工程大学 、学位论文授权使用声明 本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校 攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨 工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。 本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据 库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本 学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合 学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈 尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。 本论文( 圈在授予学位后即可口在授予学位1 2 个月后口 解密后) 由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。 、 作者( 签字) ：厘墨 导师( 签字) ：爿袤多涉 日期： 劢年；月胡 年月 日 产 一 展，高效、可扩展的分布式存储结构成了人们广泛研究的对象。在众多的分 布式计算模型中，p 2 p 系统因其良好的可扩展性和稳定性，得到了广泛的关 注。 基于p 2 p 的分布式文件存储系统是一种基于对等网络技术的数据存储系 统，它可以提供高效率、可扩展、鲁棒和负载平衡的数据存取功能。然而由 于p 2 p 网络的动态性，以及文件受欢迎程度的差异，对于文件的访问也不一 样，造成了系统热点，成为性能瓶径。在p 2 p 文件存储系统中，副本技术是 提升系统性能和提高文件可用性的关键技术。但是副本管理技术也存在一些 问题，因此设计一种高效、灵活、动态的副本管理策略，- 具有重要的现实意 义 本文主要研究p 2 p 文件存储系统副本管理技术。首先对p 2 p 文件存储系 统现有的副本管理技术分别从静态和动态副本管理策略做了详细分析，并指 出现有方案中存在的问题。根据目前副本管理技术的研究现状及存在的问题， 结合p 2 p 文件存储系统的底层网络结构提出了两种副本管理策略：基于超级 节点的动态副本管理技术和基于结构化网络的动态副本管理技术，分别适用 于不同的网络结构。基于超级节点网络的副本管理是由超级节点针对所在组 内的文件访问情况将副本放在本地或其他超级节点上；而基于结构化网络的 副本管理是由各节点通过建立查询路径图，选取查询路径关键节点存放副本。 最后，通过p e e r s i m 仿真平台对两种策略分别进行仿真，实验结果显示，两 种策略在各自的网络环境下，都能有效降低节点负载，解决热点问题，实现 负载均衡，减少响应延迟，提高系统性能。 关键词：对等网络；分布式文件存储：超级节点网络；结构化网络；副本管 理 产 一 r a p i d l y e f f i c i e n t ，s c a l a b l ed i s t r i b u t e ds t o r a g es t r u c t u r eb e c a m et h eo b j e c to f e x t e n s i v er e s e a r c h d i s t r i b u t e dp 2 p b a s e df i l es t o r a g es y s t e mi sad a t as t o r a g es y s t e mb a s e do n p e e r - t o - p e e rn e t w o r k ，w h i c hc a l lp r o v i d ea l le f f i c i e n t , s c a l a b l e ，a n dr o b u s t ，1 0 a d b a l a n c i n go fd a t aa c c e s s h o w e v e r ，d u et ot h ed y n a m i cn a t u r eo fp 2 pn e t w o r k s ， t h ed i f f e r e n tp o p u l a r i t yo ff i l e s ，t h er e q u e s to fd i f f e r e n tf i l e sa r en o ts a m e , s o m e p e e r sb e c o m eh o ts p o t sa n db o t t l e n e c k so ft h es y s t e m i nt h ep 2 pf i l es t o r a g e s y s t e m ，r e p l i c a t i o ni sak e yt e c h n o l o g yt oe n h a n c es y s t e mp e r f o r m a n c ea n d i m p r o v ef i l ea y a i l a b i l i t y b u tt h ec u r r e n tr e p l i c a t i o nm a n a g e m e n tt e c h n i q u e sh a v e s o m e p r o b l e m s ，s od e s i g n i n g a l l e f f i c i e n t , f l e x i b l e ，d y n a m i cr e p l i c a t i o n m a n a g e m e n tp o l i c yh a si m p o r t a n ta n dp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e t h i sp a p e rm a i n l ys t u d i e so nt h er e p l i c a t i o nm a n a g e m e n ti np 2 pf i l es t o r a g e s y s t e m s a tf i r s t ，t h i sp a p e rd e t a i l e da n a l y z e sc u r r e n tr e p l i c a t i o nm a n a g e m e n t t e c h n i q u e si nt h ep 2 pf i l es t o r a g es y s t e m ，i n c l u d i n gt h es t a t i ca n dd y n a m i c r e p l i c a t i o nm a n a g e m e n tp o l i c y ，a n dp o i n t e do u tp r o b l e m si ne x i s t i n gs c h e m e b a s e do nt h es t a t u sa n dp r o b l e m so fc u r r e n tr e s e a r c ha n dc o m b i n e dw i t ht h e u n d e r l y i n gn e t w o r ks t r u c t u r eo fp 2 pf i l es t o r a g es y s t e m s ，t h i sp a p e rp r e s e n t st w o k i n d so fr e p l i c a t i o nm a n a g e m e n tp o l i c y ：as u p e r - p e e rb a s e dd y n a m i cr e p l i c a t i o n m a n a g e m e n tp o l i c y a n ds t r u c t u r e dn e t w o r kb a s e d d y n a m i cr e p l i c a t i o n m a n a g e m e n tp o l i c y ，w h i c ha r ea p p l i e dt od i f f e r e n tn e t w o r ks t r u c t u r e s r e p l i c a t i o n m a n a g e m e n tp o l i c yb a s e do nt h es u p e r - p e e rn e t w o r ki st h a tas u p e r - n o d ed e c i d e s t om a k eac o p yo ft h ef i l eo nt h el o c a lo ro t h e rs u p e r p e e r sa c c o r d i n gt ot h ef i l e a c c e s si n f o r m a t i o no ft h en o d e si ni t sc l u s t e r ；a n dr e p l i c a t i o nm a n a g e m e n tp o l i c y b a s e do ns t r u c t u r e dn e t w o r ki st h a tt h en o d e sd e c i d e st os t o r ear e p l i c ao nt h ek e y p o l i c i e sa l es i m u l a t e do nt h ep e e r s i ms i m u l a t i o np l a t f o ma n dt h er e s u l t so f t h e e x p e r i m e n ts h o wt h a tt w ok i n d so fp o l i c i e sc a l l e f f e c t i v e l yr e d u c et l l el o a do f n o d e s a n d a d d r e s s t h eh o ti s s u e s ，a c h i e v el o a d b a l a n c i n g ，r e d u c e1 a t e n c y 锄d i m p r o v es y s t e mp e r f o r m a n c ei nt h e i ro w n n e t 、o r ke n v i r o 珈m e n t 1 b a ) 、 ( d b a ) 、( e b a ) ，即节点c 、d 、e 都经过节点b 转发；节点h 为源 文件节点a 的邻居节点，直接与a 相连；节点g 的查询路径为( g f a ) ， 即经过f 转发。根据请求节点的查询路径，可建立查询路径图如图4 1 所示。 图4 1 查询路径图 4 4 2 查询路径关键节点的选取 查询路径关键节点是指查询路径上处于关键位置的节点，这些节点具有 较高的度数、较强的能力以及较低的系统负载。选取这些节点存放副本，将 大大降低节点负载，减少响应时延，取得较大的效率。 首先，关键节点应该有较高的度数。图中节点的度数表示的是通过本节 点进行转发查询请求的节点个数，度数越高，转发的请求越多，能分担源文 件节点的负载也就越多，可以有效减少副本数量，降低由副本数量带来的开 销，实现少量的副本高效的性能。 其次，关键节点应该有较强的能力。节点需要有较强的存储能力，有足 够的存储空间来存储副本；节点需要有较高的计算能力，以便满足副本增加 1。一一。1。_-。_。_-_。_。1。 一 哈尔滨t 程大学硕十学何论文 后增加的计算量：节点需要有较高的网络带宽，以便响应来自对文件副本的 请求；另外，节点还需要有较长的在线时间，以保证文件副本的可靠性。 最后，关键节点应该有较低的系统负载。副本的建立是为了分担源文件 节点的负载，因此副本会在一定程度上增加副本节点的负载。如果节点的负 载已经过大，再放置副本的话会导致节点过载，继续启动该节点的副本策略， 增加复杂度。 在图4 1 中，除了节点a 之外，节点b 的度数最高，也就是说有大量的 查询请求通过节点b 转发，如果b 节点能力比较强，同时负载不太高的情况 下，可以选择节点b 作为关键节点。 在一些极端的情况下，节点查询路径之间没有交集，即节点的查询路径 互相独立，没有共同的节点，此时根据节点的其他属性如节点的请求次数来 决定，这样的话就变成了请求节点复制策略。另外，在一些情况下，节点的 查询路径集中相交在源文件节点的邻居节点，则选取源文件节点的邻居节点 放置副本，这样又转化为源文件节点复制策略。因此，基于查询路径关键节 点的副本放置策略结合了沿路复制、请求节点复制和源文件节点复制这些复 、 制策略的优点，具有更好的适应性。 4 4 3 副本放置策略 副本放置策略中两个关键的问题是副本的数量和副本的位置，副本的数 量由公式4 3 和公式4 7 计算出副本数量的上限和下限，副本的位置则是查 询路径关键节点。因此，副本放置策略步骤如下： ( 1 ) 网络中各个节点根据公式4 1 检查自身是否过载，如果有，转步骤( 2 ) ， 否则转( 6 ) ； ( 2 ) 节点根据公式4 2 计算所有文件的热度值，选出其中热度最大的文 件： ( 3 ) 判断该文件的副本数量，如果超过副本数量上限，启动副本删除策 略；如果低于副本数量下限，则创建k 个副本以满足副本数量下限；否则， 创建一个副本： ( 4 ) 建立查询路径图，根据步骤( 3 ) 中的副本数量，选取k 个关键节点放 置副本； 哈尔滨丁稃大学硕十学何论文 ( 5 ) 关键节点收到副本后，进行路由更新，通知相关节点副本存放位置； ( 6 ) 根据网络状态及文件访问情况，调整下一次的检测周期。 4 5 副本删除策略 副本数量的增加，可以降低节点负载，减少对该文件请求的响应时延， 提高查询的效率，但副本数量过多会占用大量的存储开销，同时副本更新时 需要消耗大量的网络开销，使副本管理更加复杂，影响系统的性能，因此必 须进行副本的删除操作。 副本的删除发生在文件访问的衰退期，当文件的热度处于较低的水平， 副本不再受欢迎，或者经过该节点的路径上不再需要该副本，将其删除，把 节点的存储空间留给其他副本。副本的删除策略步骤如下： ( 1 ) 节点根据公式4 2 计算所有副本文件的热度值： ( 2 ) 判断副本的数量是否已经到了最小值，如果是，放弃该副本的删除： 否则，转步骤( 3 ) ； ( 3 ) 如果副本的热度值比较低，满足h 。 g ，转步骤( 4 ) ，否则转步骤( 5 ) ； ( 4 ) 删除该副本； ( 5 ) 如果检查完所有副本文件，结束副本删除，否则转步骤( 2 ) 。 4 6 副本替换策略 系统中每个节点的存储空间是有限的，当节点需要放置副本，同时节点 的存储空间又不足时，需要启动副本替换操作。副本替换是用热度较高的新 副本替换掉热度较低的旧副本，以便保证热度高的文件有较高命中率，降低 响应延迟。 在进行副本替换时，一般采用l r u 替换算法，这种算法只是对时间上的 考虑，本文从时间和文件的热度值来综合考虑副本的替换条件，计算公式如 下： f 鲁 9 ， 其中，f 为文件副本i 的存活指数，日，为副本i 的热度值，z 为副本i 的生存时间。在副本进行替换时，根据公式4 - 9 ，使用较高存活指数的副本 替换较低存活指数的副本。副本替换策略步骤如下： 3 9 哈尔滨t 程大学硕十学何论文 ( 1 ) 当需要在节点上放置新的副本时，检查节点是否有足够的存储空间， 如果没有，转步骤( 2 ) ； ( 2 ) 计算节点上存储的所有副本文件的存活指数； ( 3 ) 选择存活指数最低的副本，将其删除； ( 4 ) 检查存储空间是否足够，如果还不够，转步骤( 3 ) ，否则将新的副本 存放在节点上。 4 7 实验验证与结果分析 4 7 1 实验过程描述 本实验采用p e e r s i m 仿真工具对结构化p 2 p 网络进行仿真，底层结构化 p 2 p 网络协议采用的是p a s t r y 。p a s t r y 是在2 0 0 1 年由位于英国剑桥的微软研 究院和莱斯( r i c e ) 大学提出，同c h o r d 一样，它也是d h t 网络的一个变种。 p a s t r y 是一个容错、高效、可扩展的结构化p 2 p 网络，同时它也是众多p 2 p 文件存储系统的底层架构。它在因特网上构造了一个分布式、自组织、容错 的覆盖网，提供高效的路由、确定性的对象定位和独立于具体应用的负载平 衡。p a s t r y 有着广泛的应用，最著名的是p a s t 文件存储系统【2 9 1 。 本实验的目的是为了验证基于结构化p 2 p 网络的动态副本管理策略的有 效性，分别从源文件节点负载、系统负载、平均响应时延三个方面进行仿真 和数据统计。实验步骤如下： ( 1 ) 通过添加或修改j a v a 类建立仿真模型，本实验选用p a s t r y 协议，构 造好所需要的网络元素； ( 2 ) 对实验环境进行配置。编写e x a m p l e c f g ，设置仿真场景，设置网络 模拟的各个参数，包括网络规模、仿真时间； ( 3 ) 开始仿真，执行s i m u l a t o r j a v a ；每次仿真开始，都由p e e r s i m 根据 e x a m p l e c f g 文件初始化一个p 2 p 网络，由p e e r s i m 的事件发生函数生成节点 间的查询事件及各种消息，程序记录每个节点上对文件的查询节点到本节点 之间路径上的所有节点和请求次数，当节点负载超过设定的阈值，就通过保 存的查询路径计算将副本拷贝到合适的关键节点上。当目标为热点节点的请 求到达这个副本节点时，就可直接将副本发回请求的节点。在这期间要记录 热点负载节点接收到多少次请求，全网的请求次数以及全网的路由跳数。 4 0 哈尔滨下稃大学硕十学何论文 ( 4 ) 整理仿真输出的结果数据，并进行分析； ( 5 ) 汇总分析出来的实验结果数据，将结果以表格的形式或用画图工具 将结果以图的形式表示出来，并根据实验数据和结果图表进行总结。 4 7 2 实验结果分析 根据仿真实验统计的数据输出结果，分别从源文件节点负载、系统负载、 平均响应时延三个方面来对实验结果进行分析。 ( 1 ) 源文件节点负载实验。网络规模：1 0 0 个节点，对源文件总的请求次 数：3 0 0 。分别对未使用副本管理策略和使用了副本管理策略进行仿真，统计 在未使用副本管理策略和使用了副本管理策略的情况下，在不同的请求次数 时热点文件所在节点的负载情况，实验结果数据如表4 1 所示。 表4 1 源文件节点负载 请求数未使用副本策略时的负载使用副本策略时的负载 3 03 01 0 5 0 5 01 8 1 0 0 9 92 3 1 5 01 5 02 6 1 8 01 7 82 8 2 0 02 0 03 2 2 5 0 2 5 03 0 3 0 02 9 7 3 2 由表4 1 可知，为了防止其他文件请求对于该热门文件访问的影响，本 实验不考虑对于源节点上其他文件的请求，只关注对于该热门文件的请求， 因此，在未使用副本策略时的负载与请求数是成正比的，如图4 2 所示。 由图4 2 可知，未使用副本策略的源文件节点负载与网络中的请求数是 成正比的，也就是说，所有的请求会发送到源文件节点，随着请求数的增加， 源文件节点的负载也不断变大，导致节点负载过重，影响系统性能。而使用 了副本策略后，源文件节点的负载明显降低，由于源文件节点负载被副本所 分担，源文件节点的负载降低效果明显，而且在查询数增加到1 0 0 以后，源 哈尔滨丁程大学硕十学何论文 1 1 文件节点的负载趋于平缓，证明了副本策略的有效性。 搏 屯i 梧 5 0 0 0 5 0 o o 5 0 o o 5 0 0 节点负载l + 使用副本 i 卅卜未使用副 3 05 01 0 01 5 0 1 8 02 0 0 2 5 0 3 0 0 请求数 图4 2 源文件节点负载比较图 ( 2 ) 系统负载实验。网络规模：1 0 0 个节点，分别对未使用副本管理策略 和使用了副本管理策略进行仿真，统计在未使用副本管理策略和使用了副本 管理策略的情况下，所有节点的负载情况，从而得到系统负载状态，实验结 果如图4 3 所示。 2 5 0 2 0 0 鄢1 5 0 斌1 0 0 5 0 o 系统总负载图e 三三圈 j 七 厂j o 1 0 2 0 3 0 4 05 06 07 08 0 9 0 1 0 0 节点 图4 3 系统负载比较图 由图4 3 可以看出，在没有使用副本管理策略时，大部分节点处于较低 哈尔滨t 程大学硕十学何论文 的负载，只有少量节点处于过高的负载，这是因为热门文件存放节点受到大 量的请求，导致节点过载，成为系统热点。而在使用了副本管理策略后，把 副本放置在部分节点上，大大的分担了源文件节点的负担，避免了系统热点， 实现系统负载在一定程度上的均衡。 ( 3 ) 平均响应时延实验。网络规模：1 0 0 个节点，统计在使用了副本管理 策略的情况下，副本的数量以及在不同的副本数量时所有节点的平均路由跳 数和源文件节点负载。实验结果数据如表4 2 所示。 表4 2 平均响应延迟以及节点负载 副本数量平均路由跳数源文件节点负载 02 6 82 3 0 32 3 21 8 5 52 1 6 1 5 9 71 81 2 8 91 4 79 6 1 01 2 94 9 1 31 2 72 6 1 51 2 52 4 由表4 2 可知，随着副本数量的增加，平均响应时延降低，到最后趋于 平缓，而随着副本数量的增加源文件节点负载也明显降低，如图4 4 所示， 由于源文件节点负载数量范围过在，只在图中显示平均响应时延。 由图4 4 可知，在副本数量为0 时，即没有启用副本管理策略，此时平 均响应时延较高，根据表4 2 可知，源文件节点负载也很大，随着系统运行， 副本管理策略启动，开始在查询路径关键节点上存放副本，当访问请求到达 存放副本的节点时，将副本返回，因此降低了响应时延，并且分担了源节点 的负载。随着副本数量不断增多，更多的节点访问请求在查询路径上命中， 从而进一步减少响应时延，降低源文件节点负载。当副本数量增加到一定程 度，平均响应时延趋于平缓，证明大部分节点请求被少量的副本节点命中， 并且由表4 2 可知，源文件节点的负载也趋于平缓，证明了副本数量已经实 哈尔滨t 程大学硕十学位论文 现了系统性能的最大化提升。 图4 4 平均响应时延 从以上的实验结果可以得出，基于结构化网络的动态副本管理技术，对 提高整个系统性能主要在三个方面：大大的降低了源文件节点的负载；解决 了系统热点问题，实现负载均衡；有效的减少了平均响应时延。分析其原因， 主要表现在：查询路径关键节点的选取，综合考虑了网络的状态、节点的性 能、文件请求模式等多方面的因素，可以最大限度的降低源文件节点负载， 避免系统热点出现；同时，副本数量范围的限制以及副本删除策略和副本替 换策略的应用，以少量的副本达到了较好的分担负载的效果，大大的提高了 系统的性能。总之，本文提出的基于结构化网络的动态副本管理技术能够适 应系统变化的需要，达到了提升系统性能的目的。 4 8 本章小结 本章主要针对结构化p 2 p 网络非中心化这一特点，提出了基于结构化 p 2 p 网络的动态副本管理策略。当节点过载时触发该策略，并选择热度值高 的文件进行副本创建，并且从保证文件的可用性和维护副本的开销角度计算 副本的数量范围。针对副本位置这个问题，提出了一种基于查询路径关键节 点的副本放置策略，通过建立查询路径图，根据关键节点的选择标准，选择 出查询路径上的关键节点进行副本的存放。然后，说明了副本的删除和替换 哈尔滨t 稗大学硕十学位论文 操作。最后，对该策略进行了实验的仿真和验证。实验证明，该策略大大的 减少了响应时延，降低了节点负载，以少量的副本达到了较大的系统性能提 升。 哈尔滨t 稃大学硕十学何论文 结论 本文主要针对p 2 p 文件存储技术副本管理技术进行研究。首先对p 2 p 文 件存储系统的结构、应用以及国内外研究现状做了简单介绍：接着，对p 2 p 文件存储系统现有的副本管理技术分别从静态和动态副本管理策略做了详细 分析，并指出现有方案中存在的问题。根据目前副本管理技术的研究现状及 存在的问题，结合p 2 p 文件存储系统的底层网络结构提出了以下两种副本管 理策略，分别适用于不同的网络结构： ( 1 ) 基于超级节点的p 2 p 网络动态副本管理技术。根据超级节点p 2 p 网 络的特性，在超级节点上统计本组内所有节点对外部文件的访问请求以及本 组内所有文件被外部节点访问请求，当本组内某个文件的被访问频率过高， 该文件的副本就会被复制到访问此文件频率最高的组的超级节点上；当本组 内节点对某个文件的请求频率过高时，超级节点就会发送一个该文件的副本 请求，将文件复制到本地。仿真实验证明这种策略考虑了节点的异构性，有 效的降低了响应延迟，平衡系统负载。 ( 2 ) 基于结构化p 2 p 网络的动态副本管理技术。针对结构化p 2 p 网络的 特性，本文从文件的可用性和维护副本的开销来计算副本的数量范围，并提 出了一种基于查询路径关键节点的副本放置策略，周期性的对文件查询路径 缓存，通过建立查询路径图，选取其中节点能力强、负载低、度数高的关键 节点来放置副本，减轻了系统的负载。实验结果证明这种策略能有效的提高 系统的性能。 由于研究时间和水平有限，本文的研究工作还不够完善，需要进一步的 研究和探索。本课题对于副本更新时的一致性问题只是考虑它的开销，并没 有详细的维护副本一致性策略。 总之，副本是p 2 p 文件存储系统中最为常用的数据管理机制。目前，针 对p 2 p 文件存储系统副本管理技术的研究已经取得了一定的成果，但是还存 在一些问题需要解决，研究一种适合于动态、灵活、高效的副本管理技术具 有很重要的意义。 哈尔滨下程大学硕十学何论文 参考文献 【l 】e d e l s t e i n ，h e r b u n r a v e l i n g c l i e n t s e r v e ra r c h i t e c t u r e d b m s 1 9 9 4 ， 7 ( 5 ) ：3 4 p 【2 】l o oa l f r e dw t h ef u t u r eo fp e e r - t o p e e rc o m p u t i n g c o m m u n i c a t i o n so f t h ea c m 2 0 0 3 ，9 ( 4 6 ) ：5 6 61p 【3 】z h e n gz h a n g ，m a h a l i n g a mm ，z h i c h e nx uw e n t i n gt a n g s c a l a b l e ， s t r u c t u r e dd a t ap l a c e m e n to v e rp 2 p s t o r a g e u t i l i t i e s 10 t hi e e e i n t e r n a t i o n a lw o r k s h o po nf u t u r et r e n d so fd i s t r i b u t e dc o m p u t i n gs y s t e m s 2 0 0 4 ：2 4 4 2 51p 4 】j o h nr d o u c e u r , r o g e rw a t t e n h o f e r c o m p e t i t i v eh i l l - c l i m b i n gs t r a t e g i e s f o rr e p l i c ap l a c e m e n ti nad i s t r i b u t e df i l es y s t e m p r o c e e d i n g so ft h e15 t h i n t e r n a t i o n a lc o n f e r e n c eo nd i s t r i b u t e dc o m p u t i n g 2 0 01 ：4 8 6 2 p 【5 】王宇，张建伟，卢昱构建安全的分布式网络存储系统计算机应用与软 件2 0 0 4 ，2 1 ( 1 0 ) ：9 9 1 0 0 页，1 2 3 页 【6 】李村合谈网络环境下的信息存储技术情报学报2 0 0 2 ，2 1 ( 1 ) ：4 8 5 1 页 【7 】王月，贾卓生网络存储技术的研究与应用计算机技术与发展2 0 0 6 ， 1 6 ( 6 ) ：1 0 7 1 0 9 页，11 2 页 8 】l i g uz h u ，z h i w e is u n ，y o n gr e n ，e ta 1 s t o r a g ea p p l i a n c es y s t e mb a s e do n c o n t e n ta d d r e s s a b l es t o r a g e 2 0 0 9i n t e m a t i o n a lj o i n tc o n f e r e n c eo n c o m p u t a t i o n a ls c i e n c e sa n do p t i m i z a t i o n ，c s o 2 0 0 9 ：3 4 3 - 3 4 6 p 【9 】苏文，王忠民i p 存储技术研究计算机应用研究2 0 0 4 ，2 1 ( 6 ) ：2 4 0 2 4 2 页 【1o c r i s t a l d i ，r ，l a n n e l l o ，g ，d e l f i n o ，e ，c a y i r c i e t h ec l u s t e rf i l es y s t e m ： i n t e g r a t i o n o fh i 曲p e r f o r m a n c ec o m m u n i c a t i o na n di 0 i nc l u s t e r s p r o c e e d i n g sc c g r i d2 0 0 2 2 n di e e e a c mi n t e r n a t i o n a ls y m p o s i u mo n c l u s t e rc o m p u t i n ga n dt h eg r i d 2 0 0 2 ：17 3 18 2 p 【11 r u s s e ls a n d b e r g t h es u nn e t w o r kf i l e s y s t e m ：d e s i g n ，i m p l e m e n t a t i o na n d e x p e r i e n c e p r o c e e d i n g so ft h es u m m e r19 8 6u s e n i xt e c h n i c a lc o n f c r e n c e 4 7 l 哈尔滨下程大学硕十学何论文 a n de x h i b i t i o n 19 8 7 ：3 0 0 314 p 【12 j h m o r r i s ，m s a t y a n a r a y a n a n , m h c o n n e r ，e ta 1 a n d r e w ：ad i s t r i b u t e d p e r s o n a lc o m p u t i n ge n v i r o n m e n t c o m m u n i c a t i o n so ft h ea c m 19 8 6 ， 2 9 ( 3 ) ：1 8 4 2 0 1 p 【1 3 】o e j a ns m i l o j i c i c ，v a n ak a l o g e r a k i ，r a j a sl u k o s e ，k i r a nn a g a r a j a , j i m p r u y n e ，b r u n or i c h a r d ，s a m ir o l l i n s ，z h i c h e nx u p e e r t o - p e e rc o m p u t i n g h pl a b o r a t o r i e sp a l oa l t oh p l - 2 0 0 2 - 5 7 ( r 1 ) 2 0 0 3 ：2 - 2 5 p 【1 4 s a n d r o u t s e l l i s t h e o t o k i s ，d s p i n e l l i s as u r v e yo fp e e r - t o p e e rc o n t e n t d i s t r i b u t i o nt e c h n o l o g i e s a c mc o m p u t i n gs u r v e y s 2 0 0 4 ，3 6 ( 4 ) ：3 3 5 3 7 1 p 【15 n a p s t e rw e b s i t e h t t p ：w w w n a p s t e r e o m ，2 0 0 1 16 g n u t e l l aw e b s i t e h t t p ：w w w g n u t e l l a c o m ，2 0 01 【17 l c l a r k e ，o s a n d b e r g ，b w i l e y , t w h o n g f r e e n e t ：ad i s t r i b u t e d a n o n y m o u s i n f o r m a t i o n s t o r a g e a n dr e t r i e v a l s y s t e m i n t e m a t i o n a l w o r k s h o po nd e s i g ni s s u e si na n o n y m i t ya n du n o b s e r v a b i l i t y p r o c e e d i n g s ， 2 0 0k 4 6 6 6 p 【18 t i m ot a n n e r d i s t r i b u t e dh a s ht a b l e si np 2 ps y s t e m s - al i t e r a r ys u r v e y h u t t - 110 5 51s e m i n a ro ni n t e m e t w o r k i n g ，2 0 0 5 【19 i o ns t o i c a , r o b e r m o r r i s ，d a v i dk a r g e r , m f r a n sk a a s h o e k , h a r i b a l a k r i s h n a n c h o r d ：as c a l a b l e p e e r t o - p e e rl o o k u p s e r v i c ef o ri n t e m e t a p p l i c a t i o n s p r o c e e d i n g s o ft h e2 0 01c o n f e r e n c eo n a p p l i c a t i o n s ， t e c h n o l o g i e s ，a r c h i t e c t u r e s ，a n dp r o t o c o l sf o rc o m p u t e rc o m m n u i c a t i o n s ，s a n d i e g o ，c a l i f o r n i a , u n i t e ds t a t e s ，2 0 0 1 ：14 9 - 16 0 p 2 0 s y l v i ar a t n a s a m y ，p a u lf r a n c i s ，m a r kh a n d l e y ，r i c h a r dk a r p ，s c o t ts h e n k e r as c a l a b l ec o n t e n t - a d d r e s s a b l en e t w o r k c o m p u t e rc o m m u n i c a t i o nr e v i e w , 2 0 0 1 ，3 1 ( 4 ) ：1 6 1 - 1 7 2 p 【21 z h a o ，h u a n g ，s t r i b l i n g ，r h e a , j o s e p h ，k u b i a t o w i c z t a p e s t r y ：ar e s i l i e n t g l o b a l s c a l eo v e r l a yf o rs e r v i c ed e p l o y m e n t i e e ej o u r n a lo ns e l e c t e da r e a s i nc o m m u n i c a t i o n s 2 0 0 4 ，2 2 ( 1 ) ：4 1 5 3 p 【2 2 a n t o n yr o w s t r o n ，p e t e rd r u s c h e l p a s t r y ：s c a l a b l e ，d e c e n t r a l i z e do b je c t l o c a t i o na n dr o u t i n gf o rl a r g e s c a l ep e e r - t o - p e e rs y s t e m s p r o c e e d i n g so f 4 8 哈尔滨t 程大学硕十学位论文 i n t e m a t i o n a lc o n f e r e n c eo nd i s t r i b u t e d s y s t e m sp l a t f o r m s ，h e i d e l b e r g ， 2 0 0 1 ：3 2 9 3 5 0 p 2 3 y a n gb e v e r l y , g a r c i a - m o l i n ah e c t o r d e s i g n i n gas u p e r - p e e r n e t w o r k p r o c e e d i n g s - i n t e r n a t i o n a lc o n f e r e n c eo nd a t ae n g i n e e r i n g 2 0 0 3 ：4 9 6 0 p 【2 4 k a z a aw e b s i t e h t t p ：w w w k a z a a c o m ，2 0 0 3 【2 5 s k y p ew e b s i t e h t t p ：w w w s k y p e c o m ，2 0 0 3 【2 6 k u b i a t o w i e z ，b i n d e l ，y a n