面向公有云存储的高并发关键技术研究及系统实现

华南理工大学  梁啟成

首先，本文介绍了两项能够提供并发能力的关键技术：负载均衡和反向代理缓存。以LVS为例深入研究负载均衡常用的算法和工作模式，并简要地研究了反向代理缓存的实现原理。其次，深入分析研究OpenStack的对象存储Swift项目，建立了个基于负载均衡的多节点公有云存储模型，通过水平扩展代理节点数量即可线性提高系统的并发性能；同时，考虑到系统中存在高频访问的热点存储对象，文章还提出了个基于热点缓存的公有云存储模型，将访问热点的请求转发到反向代理缓存，从而降低了对存储几点的访问内压力，提高系统响应速度。然后，提出基于负载均衡的热点缓存公有云存储模型的高并发公有云存储系统框架，并详细设计出各个功能模块组成及其具体实现方法。其中，对原有Proxy Server加入了热点存储对象判断的功能改进，使得公有云存储系统能自动识别出获取热点存储对象的请求并将其转发交由缓存处理。经测试实验证明，本文提出的高并发公有云存储系统，在多用户访问场景下随着模拟并发数的增大，其并发处理能力呈线性上升趋势增长；而在模拟热点存储对象访问场景中，其TPS（Throughout Per Second）比单代理节点的公有云存储系统提升了8.48%，比多代理节点的公有云存储系统提升了4.29%。综上，基于提议模型搭建的原型系统切实有效地提高了公有云存储服务的并发性能。

面向公有云存储的高并发关键技术研究及系统实现