本發(fā)明涉及云計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種云存儲(chǔ)環(huán)境下基于最大團(tuán)模型的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)策略。
背景技術(shù)：
云存儲(chǔ)(cloud storage)是指通過(guò)集群應(yīng)用，網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)應(yīng)用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)功能的系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高擴(kuò)展性，保證數(shù)據(jù)的高可用性和高可靠性，云存儲(chǔ)一般采用分布式的多副本方式來(lái)存儲(chǔ)和管理。即將一個(gè)數(shù)據(jù)塊復(fù)制多份分別存儲(chǔ)在分布式系統(tǒng)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，以此來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性，提高文件的訪(fǎng)問(wèn)速率。然而，副本在解決了云存儲(chǔ)分布式文件系統(tǒng)存儲(chǔ)對(duì)象單點(diǎn)失效，容錯(cuò)性差，接入性能不高等問(wèn)題的同時(shí)，也帶來(lái)了諸多問(wèn)題。如用戶(hù)獲取數(shù)據(jù)需要通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)，獲取不同節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行組裝。而多副本放置策略不同，數(shù)據(jù)塊的訪(fǎng)問(wèn)代價(jià)不同，如何在最小的代價(jià)下獲取完整的數(shù)據(jù)變得異常重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：本發(fā)明針對(duì)以上問(wèn)題，提供一種云存儲(chǔ)環(huán)境下基于最大團(tuán)模型的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)策略，提供云存儲(chǔ)環(huán)境中，分布式的多副本數(shù)據(jù)塊的獲取模型。保證數(shù)據(jù)塊信息完整的前提下，使得數(shù)據(jù)副本的訪(fǎng)問(wèn)總代價(jià)最小。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
一種云存儲(chǔ)環(huán)境下基于最大團(tuán)模型的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)策略，所述策略根據(jù)待訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)塊所屬的節(jié)點(diǎn)，定義各數(shù)據(jù)塊副本的訪(fǎng)問(wèn)代價(jià)，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建加權(quán)最大團(tuán)模型并求解，使得客戶(hù)端在獲取完整的數(shù)據(jù)塊的前提下保證數(shù)據(jù)塊副本的訪(fǎng)問(wèn)代價(jià)最小。
所述策略實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：
1)首先根據(jù)數(shù)據(jù)副本所在節(jié)點(diǎn)，建立數(shù)據(jù)副本信息庫(kù)；
2)然后計(jì)算客戶(hù)端獲取各個(gè)數(shù)據(jù)副本的代價(jià)；
3)最后，構(gòu)建最大團(tuán)模型并求解，在代價(jià)最小的情況下獲取完整的數(shù)據(jù)塊信息。
所述策略通過(guò)記錄各數(shù)據(jù)副本所屬節(jié)點(diǎn)以及數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)信息，去除不可用節(jié)點(diǎn)并重新分配副本文件到其他節(jié)點(diǎn)，依次對(duì)數(shù)據(jù)副本進(jìn)行唯一的標(biāo)識(shí)處理，保證所有數(shù)據(jù)塊副本的標(biāo)識(shí)唯一。
各數(shù)據(jù)塊副本的訪(fǎng)問(wèn)代價(jià)，根據(jù)客戶(hù)端與各數(shù)據(jù)副本節(jié)點(diǎn)之間的通信延時(shí)時(shí)間，通過(guò)定義數(shù)據(jù)副本i訪(fǎng)問(wèn)代價(jià)函數(shù)f(i)如下：
其中λmax，λmin分別表示延時(shí)量化等級(jí)最大以及最小值；tmax，tmin分別表示實(shí)際節(jié)點(diǎn)通信的最大，最小時(shí)間延遲。
所述最大團(tuán)模型，頂點(diǎn)為數(shù)據(jù)副本編號(hào)，不同數(shù)據(jù)副本之間有邊相連，即相同的數(shù)據(jù)副本不可以同時(shí)出現(xiàn)在完整的數(shù)據(jù)塊當(dāng)中，頂點(diǎn)的權(quán)值為數(shù)據(jù)副本的訪(fǎng)問(wèn)代價(jià)。
所述策略通過(guò)啟發(fā)式的算法計(jì)算最優(yōu)的加權(quán)最大團(tuán)，使得客戶(hù)端在獲取完整數(shù)據(jù)副本的前提下，保證數(shù)據(jù)塊的獲取代價(jià)最小。
啟發(fā)式算法(heuristic algorithm)是相對(duì)于最優(yōu)化算法提出的，一個(gè)問(wèn)題的最優(yōu)算法求得該問(wèn)題每個(gè)實(shí)例的最優(yōu)解，啟發(fā)式算法是一個(gè)基于直觀(guān)或經(jīng)驗(yàn)構(gòu)造的算法，在可接受的花費(fèi)(指計(jì)算時(shí)間和空間)下給出待解決組合優(yōu)化問(wèn)題每一個(gè)實(shí)例的一個(gè)可行解，該可行解與最優(yōu)解的偏離程度一般不能被預(yù)計(jì)。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明為云存儲(chǔ)提供一種多數(shù)據(jù)塊副本訪(fǎng)問(wèn)模型，保證客戶(hù)端獲取完整數(shù)據(jù)塊信息的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)塊的總訪(fǎng)問(wèn)代價(jià)最小。
附圖說(shuō)明
圖1為最大團(tuán)模型示意圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖，結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明：
實(shí)施例1：
一種云存儲(chǔ)環(huán)境下基于最大團(tuán)模型的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)策略，所述策略根據(jù)待訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)塊所屬的節(jié)點(diǎn)，定義各數(shù)據(jù)塊副本的訪(fǎng)問(wèn)代價(jià)，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建加權(quán)最大團(tuán)模型并求解，使得客戶(hù)端在獲取完整的數(shù)據(jù)塊的前提下保證數(shù)據(jù)塊副本的訪(fǎng)問(wèn)代價(jià)最小。
實(shí)施例2
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)，本實(shí)施例所述策略實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：
1)首先根據(jù)數(shù)據(jù)副本所在節(jié)點(diǎn)，建立數(shù)據(jù)副本信息庫(kù)；
2)然后計(jì)算客戶(hù)端獲取各個(gè)數(shù)據(jù)副本的代價(jià)；
3)最后，構(gòu)建最大團(tuán)模型并求解，在代價(jià)最小的情況下獲取完整的數(shù)據(jù)塊信息。
實(shí)施例3
在實(shí)施例1或2的基礎(chǔ)，本實(shí)施例所述策略通過(guò)記錄各數(shù)據(jù)副本所屬節(jié)點(diǎn)以及數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)信息，去除不可用節(jié)點(diǎn)并重新分配副本文件到其他節(jié)點(diǎn)，依次對(duì)數(shù)據(jù)副本進(jìn)行唯一的標(biāo)識(shí)處理，保證所有數(shù)據(jù)塊副本的標(biāo)識(shí)唯一。
實(shí)施例4
在實(shí)施例3的基礎(chǔ)，本實(shí)施例各數(shù)據(jù)塊副本的訪(fǎng)問(wèn)代價(jià)，根據(jù)客戶(hù)端與各數(shù)據(jù)副本節(jié)點(diǎn)之間的通信延時(shí)時(shí)間，通過(guò)定義數(shù)據(jù)副本i訪(fǎng)問(wèn)代價(jià)函數(shù)f(i)如下：
其中λmax，λmin分別表示延時(shí)量化等級(jí)最大以及最小值；tmax，tmin分別表示實(shí)際節(jié)點(diǎn)通信的最大，最小時(shí)間延遲。
實(shí)施例5
如圖1所示，在實(shí)施例4的基礎(chǔ)，本實(shí)施例所述最大團(tuán)模型，頂點(diǎn)為數(shù)據(jù)副本編號(hào)，不同數(shù)據(jù)副本之間有邊相連，即相同的數(shù)據(jù)副本不可以同時(shí)出現(xiàn)在完整的數(shù)據(jù)塊當(dāng)中，頂點(diǎn)的權(quán)值為數(shù)據(jù)副本的訪(fǎng)問(wèn)代價(jià)。
圖中Li表示數(shù)據(jù)副本i，ri表示數(shù)據(jù)副本的訪(fǎng)問(wèn)代價(jià)。
實(shí)施例6
在實(shí)施例5的基礎(chǔ)，本實(shí)施例所述策略通過(guò)啟發(fā)式的算法計(jì)算最優(yōu)的加權(quán)最大團(tuán)，使得客戶(hù)端在獲取完整數(shù)據(jù)副本的前提下，保證數(shù)據(jù)塊的獲取代價(jià)最小。
啟發(fā)式算法(heuristic algorithm)是相對(duì)于最優(yōu)化算法提出的，一個(gè)問(wèn)題的最優(yōu)算法求得該問(wèn)題每個(gè)實(shí)例的最優(yōu)解，啟發(fā)式算法是一個(gè)基于直觀(guān)或經(jīng)驗(yàn)構(gòu)造的算法，在可接受的花費(fèi)(指計(jì)算時(shí)間和空間)下給出待解決組合優(yōu)化問(wèn)題每一個(gè)實(shí)例的一個(gè)可行解，該可行解與最優(yōu)解的偏離程度一般不能被預(yù)計(jì)。
實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。