基于iVCE的分布式存储的开题报告

基于iVCE的分布式存储的开题报告
一、研究背景及意义
随着云计算、大数据技术的快速发展，大规模分布式存储系统得到
了越来越广泛的应用。

分布式存储系统在数据存储的高可靠性、高可扩
展性和高性能方面具有显著的优势。

目前，国内外开源的分布式存储系
统有Hadoop、Ceph、GlusterFS、Swift等。

其中，Ceph作为一种功能强大、性能卓越且易于管理的分布式存储系统被广泛使用。

然而，Ceph系统对于分布式网络延迟较高的情况下的数据传输效率较低，同时存在大
量的元数据操作问题，且跨区域部署时会带来一定的管理成本。

iVCE（Internet Virtual Computing Environment）是北京大学信息科学技术学院提出的一种分布式虚拟计算环境。

iVCE架构与传统的C/S （Client/Server）架构、Web Service架构、P2P（Peer-to-Peer）架构大不相同。

iVCE把计算资源和存储资源全都视为服务并通过统一的虚拟网
络进行配置和管理，从而实现计算与存储资源的高度集成以及资源的跨
域互连。

因此，本课题旨在基于iVCE的分布式存储进行研究，以提高分布式存储系统在跨域网络下的效率和性能，同时解决元数据操作的问题。

二、研究内容
1. iVCE的架构及实现方式：详细介绍iVCE的架构和实现方式，包
括计算资源和存储资源的管理方式、统一虚拟网络的配置和管理方式等。

2. 基于iVCE的分布式存储系统的设计：对于数据存储的高可靠性、高可扩展性和高性能方面的需求，提出一种分布式存储系统的设计方案，并在此基础上，结合iVCE架构进行优化和改进。

3. 元数据操作的解决方案：针对分布式存储系统中存在的元数据操
作问题，提出一种解决方案，采用分布式数据库等技术实现元数据的管理。

4. 系统实现和性能测试：实现基于iVCE的分布式存储系统，并对其进行性能测试，包括跨区域部署的网络传输效率、存储容量扩展能力、数据读写性能等方面的测试。

三、研究方法
1. 系统设计和算法设计方法：在对分布式存储系统进行需求分析和可行性分析后，确定系统设计方案，并结合算法设计方法进行实现。

2. 实验研究方法：采用实验研究方法，进行系统实现和性能测试，并对测试结果进行分析和比较。

四、预期成果
1. 基于iVCE的分布式存储系统设计方案和实现。

2. 对元数据操作问题的解决方案。

3. 对基于iVCE的分布式存储系统进行性能测试，并与现有分布式存储系统进行比较。

五、可能存在的问题和挑战
1. 基于iVCE进行分布式存储系统的实现和优化，可能存在计算和存储资源的分配问题。

2. 由于跨域网络的传输效率较低，可能会影响系统的性能表现。

3. 针对元数据的分布式管理和维护，需要充分考虑数据的一致性和可靠性，可能存在比较复杂的技术问题。

六、参考文献
1. 李芳，基于Ceph的分布式文件系统的研究与实现，中国科学院计算技术研究所，2018年。

2. 许浩杰，基于iVCE的虚拟计算机组成原理研究，北京大学信息科学技术学院，2018年。

3. Constantinou C，Papadopoulos C，Sakellariou R，等。

A survey on distributed storage systems for big data[C]//Proceedings of the IEEE International Conference on Big Data. IEEE Computer Society，2016：4335-4342。