基于无共享架构并行文件系统的云计算研究

成都理工大学  夏磊

本文的主要工作包括：⑴对GPFS-SNC的架构、特性以及支持的功能进行分析研究，以便构建的云计算能提供更高性能，更高稳定性，更高扩展性的云存储服务和虚拟机应用服务。⑵对kvm（kernel-based virtual machine）虚拟机支持的迁移技术，克隆技术进行研究，分析各类迁移技术和克隆技术的优劣，结合GPFS-SNC的特性，选择合适的虚拟机迁移技术以及克隆技术。⑶对开源的NAS（network attached storage）服务器freeNAS的架构、源码进行分析研究，因为本系统是基于freeNAS的二次开发，只有对freeNAS架构的进行深入研究，才能更好的将GPFS-SNC文件系统移植到freeNAS中，才能更好的将kvm虚拟机更好的与freeNAS结合以提供虚拟机应用服务。⑷对负载均衡算法进行分析研究，集合GPFS-SNC的特性以及虚拟机的特性设计出合适的负载均衡算法。本文主要的成果包括：⑴本论文实现了web服务不中断的技术，系统是提供web界面供用户使用的，当集群中的web服务器节点失效时，用户仍可通过web界面使用系统，web服务不中断，此功能的实现主要利用了GPFS-SNC的容错技术，当web服务器节点失效时，自动将web服务迁移到集群中的其它的节点上，测试结果表明迁移时间很短，用户几乎体验不到服务中断过。⑵本论文实现了对用户存取自己存储空间的服务请求进行负载均衡的技术，系统提供CIFS（Samba）、FTP、NFS服务以供用户访问自己的存储空间，本系统对多用户访问存储空间时的服务请求实现了负载均衡，即实现了多用户的服务请求会均衡的分布在集群的各个节点上，测试结果表明服务请求在集群中各个节点上基本均衡。⑶本论文设计并实现了一种合适的负载均衡算法，本系统采用并实现了这样一种负载均衡算法，集中式控制的方式以及引入了周期的轮询算法，每当一个周期结束后，会重新收集集群中所有节点的相关信息，收集到节点的信息后按照负载的大小进行排序，保存在集群中心节点的任务列表中，每到一个周期结束后都会更新保存节点顺序的任务列表。最后，当任务来时，就可以从任务列表中取出第一个节点去执行该任务。

基于无共享架构并行文件系统的云计算研究