基于OPENSTACK云存储技术的研究

随着移动互联网和大数据时代的到来，全球的信息存储量正在呈现爆发式增长，为了能够有效的管理和利用互联网上的海量数据，以云计算平台为基础的云存储技术在近几年得到了飞速的发展。通过集群应用、网格技术和分布式文件系统实现的云存储技术，成为应对海量数据的有效工具。目前云存储越来越受到人们的关注，关于云存储和云计算相关的研究已经成为当前的热点和未来发展趋势。 OpenStack是当前热门的主流开源云计算平台，能够有效的简化云平台的部署过程，方便不同用户快捷的部署自己的私有云。通过OpenStack能提供类似于亚马逊EC2弹性云和S3存储云的云基础架构服务，它的扩展性非常好，能通过定制不同大小、不同访问要求的云，满足不同的规模、不同要求的计算或存储需求。现在全球很多知名厂商都已经具有基于OpenStack的云计算或者云存储服务，目前国内大规模商业部署的OpenStack有新浪、爱奇艺、奇虎360等，现在能够向外提供服务的云已经超过二十个。 当前最新版本的OpenStack有7个主要的组件，分别是Compute、ObjectStorage、Dashboard、Identity、Network、Image Service以及Block Storage组件。本文主要研究云存储服务，所以重点研究了OpenStack中的Object Storage和Block Storage组件。 在云存储的集群中必须要解决的问题是集群中节点的负载均衡。本文结合当前热门的OPENSTACK云平台，深入研究了SWIFT对象存储的架构和实现。由于对象存储中对外提供的所有服务都要通过代理节点来实现，这可能会导致各节点出现访问不均问题，进而影响整个存储系统的性能和稳定性。OPENSTACK现有的版本中并没有给出代理节点的负载均衡方案，针对这一问题，同时结合WEB服务器负载均衡方案，提出了改进型的加权最小连接数算法，能够有效的对各个代理节点的负载进行动态调整，使整个系统的负载相对均衡。在Cinder块存储的研究中，从ceph管理策略中基于目录复制和目录迁移的元数据动态负载均衡策略出发，加入了对节点异构性、I/O性能和网络性能的考虑，提出了基于访问时延的负载均衡策略，实现了对Cinder中的元数据进行有效的管理。