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56000字硕士毕业论文面向计算机实验教学的分布式存储系统的分析与应用

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:56000字
论点:节点,服务器,系统
论文概述:

在存储系统方面一直存在两种方式来提供资源和服务,一种是集中式方式,即最流行的客少端/服务器模式,另一种就是分散的方式,即近年慢慢成为热点的P2P技术,址然有这两种方式之分,不

论文正文:

第一章导言

研究背景

互联网的诞生和迅速发展改变了人们的生活方式,并将世界带入了一个信息和数字时代。随着互联网技术的发展,信息化已经渗透到社会生活的各个方面,对社会的各个方面产生了巨大的影响,加速了社会的发展。在现代社会,人们越来越离不开网络的存在,如何更快、更高效、更安全、更方便地在网络上存储数据资源已经成为网络专家的一个重要研究课题。
近年来,网络带宽大幅增加,计算机性能迅速提高。传统的客户服务模式中被忽视的客户资源已经成为一种宝贵的资源。微软对4801台个人电脑和10568个文件系统进行了跟踪测试,总共有输入输出机顶盒数据。分析表明,平均只有50%的个人计算机存储资源被利用,并且大量存储空处于空闲状态。因此,如何有效利用这些资源成为研究热点。因此,P2P技术再次成为研究热点。2001年,P2P技术在美国互联网技术和电子商务发展的十大趋势中排名第一。近年来,基于P2P的应用如雨后春笋般涌现。例如,拥有庞大用户群的英国电信、电竞、苹果都是P2P技术的产品。
随着计算机技术的发展,社会各行各业对计算机存储的要求越来越高。尤其是随着高等教育大众化的发展,大学生数量急剧增加,原有的数据服务器的容量越来越不能满足这种需求。尽管这个问题可以通过在服务器上更换或添加新硬盘来解决,但是由于硬件原因,一个接一个地增加这个力的效果毕竟是有限的。此外,当多个用户同时向服务器下载和上传数据时,很容易造成数据拥塞,因此开发一种新的、更高效的数据存储系统尤为迫切。

1.2研究意义

自计算机网络产生以来,主要以集中和分布式的方式对其进行控制和管理。在集中式系统中,每个节点在功能上是不同的,并且一个节点和另一个节点之间的状态也是不相等的。在这种网络模式下,某些节点总是需要管理、操作和监督网络上的其他节点。这些节点在系统中占据主导地位,在网络拓扑中起着核心作用。最常见和成熟的集中式工作模式是客户机/服务器模式。这种模式主要应用于最重要的互联网应用协议。在集中式模式下,作为核心节点的服务器需要连续运行,等待来自客户端节点的连接和服务请求。服务器处理相应的请求后,将结果返回给客户端节点。一旦服务器服务中断,整个网络服务将无法运行。在互联网发展的最初阶段,这种客户机服务器模式运行得非常好。然而,随着互联网规模和人数的不断扩大,功能的不断扩展,以及对相应效果的不断追求,服务器的负担越来越重。因此,暴露了客户机/服务器模型效率低和可扩展性差的缺点。这种集中式网络模型不再能满足要求极高效率和大规模的现代网络应用的需求。在分布式系统中,管理和控制不再集中在单个管理节点上,而是分布在网络中的每个成员节点上。这样,每个节点可以监督、控制、管理甚至影响其他节点的行为,因为在这种模式下,每个节点在功能上是平等的,并且具有相同的权限,并且节点之间没有特权。
集中模式的特点是对所有节点进行集中管理,对整个系统进行有效的控制和管理,对节点的运行进行有效的限制,这一优点也是其缺点。当节点之间交换信息时,所有信息都必须由服务器监控,只有在服务器允许的情况下才能这样做。因此,一旦服务器瘫痪,将不可避免地导致单点故障和整个系统瘫痪。因此,服务器本身已经成为整个网络系统的“七英寸”,成为限制整个系统工作效率和规模的瓶颈。另一方面,分布式系统正好相反。随着管理和控制的分散,所有节点的功能变得相同,而单个节点对整个系统的控制不如集中式节点强。即使有几个节点瘫痪,对整个系统的影响也是有限的,整个系统的运行也不会受到影响。也正因为如此,在系统中添加节点变得相对简单,具有很强的可扩展性,分布式系统中的信息交换是平等和自由的,这使得分布式系统具有更大的应用前景。在实际情况下,许多网络系统并不仅仅使用纯集中式或纯分布式的极端方法,还具有两者优势的特点。在实际应用中,它们被一起使用,这就是业界所说的混合系统应用。当传统的客户机/服务器模式不再能满足人们日益增长的网络应用需求时,人们又一次将注意力集中到了长期被忽视的分布式系统上,P2P在这种情况下成为了研究热点。
另一方面,随着高等教育规模的扩大,高等教育从精英教育向大众教育的转变使得学生的规模越来越大。为了满足正常的教学秩序,实验室的规模也扩大了。目前,我们学院实验室共有1500多台计算机。随着教学方法的改变,计算机实验教学越来越受到重视。实验课在整个教学过程中的比重也在增加。所需的实验材料和提交的实验结果的数量也在增加。此外,有时学生不能在下课前按时完成所有实验。此外,由于土壤机数量庞大,学生不能保证他们可以在每堂课中使用原有的机器,这就不能保证原有实验结果的连续性。使用u盘等存储设备很容易导致病毒在实验室传播,学生也很容易忘记。如果有一个网络存储系统可以使用由这些计算机的免费存储资源组成的storage 空来提供安全的网络共享服务,就可以解决我们面临的存储不足空的问题,而且没有必要投资新设备来提供更大的数据存储服务器,为学校节省大笔资金。
P2P(点对点互连技术)使计算机能够直接连接,从而方便快捷地共享资源。当然,这项技术在改变互联网结构的同时也带来了很多问题,比如消耗带宽和服务器资源。因此,局域网用户在访问外部网络时通常被禁止使用该技术。然而,如果在局域网中使用P2P技术,不仅可以避免这些问题,而且可以有效地利用网络中的资源。

第三章JXTA平台……23-38 [/BR/] 3.1 JXTA概述……23[/比尔/] 3.2 JXTA层级……23-25[/比尔/] 3.3键……25-32在JXTA [/ Br/] 3.3.1对等……25
3.3.2对等组对等……25-27
3.3.3通知广告……27
3.3.4服务……27-28
3.3.5信息……28
3.3.6会聚对等交会……28
3.3.7管道……28-29
3.3.8发现策略发现……29-32
3.3.9内容共享和内部……CMS 32
3.4 JXTA协议系统……32-38 [/BR/] 3.4.1对等点发现协议……33-34 [/BR/] 3.4.2对等信息协议……34-35
3.4.3管道绑定协议……35[/比尔/] 3.4.4对等解决协议……35[/比尔/] 3.4.5端点路由协议……35-36
3.4.6收敛点协议……36-38
第4章分布式存储……38-48
4.1需求分析……38-39
4.1.1功能要求……38-39
4.1.2软件和硬件环境……39[/比尔/] 4.1.3绩效指标……39 [/BR/] 4.2系统设计……39-41
4.2.1建筑设计……39-41 [/BR/] 4.2.2功能模块图……41[/BR/]4.3 P2P系统中的常见问题……41-42 [/BR/] 4.4功能模块设计……42-45 [/BR/] 4.4.1对等初始化模块……42-43
4.4.2对等组管理模块……43[/比尔/] 4.4.3资源管理模块……43-44
4.4.4对等监控……44 [/BR/] 4.4.5附加功能模块……44-45[/比尔/] 4.5数据结构设计……45-48英寸……45-48 [/BR/] 4.5.1系统

该文件得出结论,
在存储系统中始终有两种方式提供资源和服务。一种是集中式方式,即最流行的客户机/服务器模式,另一种是分散式方式,即P2P技术,近年来逐渐成为热点。然而,有两种方法可以解决这个问题,但是集权和分权总是相对的。P2P技术应用中的竹子搜索足以同时充当客户端和服务器。这项技术可以使任何具有网络功能的设备为其他具有网络功能的设备提供资源和服务。本文的主题来源于具体实践。本文的主要工作如下:
1。根据我校计算机实验教学和网络环境的需要,设计了一种不使用数据库的纯P2P架构的分布式存储系统模型。P2P网络的优势在局域网中得到充分利用。系统中的相关信息以XML文件的形式存储,所有共享文件都存储在本地磁盘上,从而实现所需的功能。