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基于Ceph的分布式存储在数据中心的设计与实现1
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2022-08-03
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摘要I第一章 绪论 11.1 研究背景与意义 11.1.1 研究背景 11.1.2 研究意义 31.2 Ceph 分布式存储发展现状 31.2.1 国外发展现状
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分类号:TP31 密级:
专 业 学 位 研 究 生 学 位 论 文
论文题目(中文)
基于 Ceph 的分布式存储在数据中心的设计
与实现
论文题目(外文)
Design and Implementation of
Distributed Storage in Data Center Based
on Ceph
研究生姓名
高 志 栋
学位类别
工程硕士
专业学位领域
计算机技术
学位级别
硕 士
校内导师姓名、职称
姚志军教授
校外导师单位、姓名
甘肃万维陶晓龙
论文工作起止年月
2017 年 3 月至 2018 年 5 月
论文提交日期
2018 年 5 月
论文答辩日期
2018 年 5 月
学位授予日期
2018 年 6 月
校址:甘肃省兰州市
I
基于 Ceph 的分布式存储在数据中心的设计与实现
摘
要
随着云计算、大数据、移动互联网技术的发展,数据量出现飞速增长,海
量数据的存储成为目前研究的热点。传统集中式的存储方式在资源共享、数据
迁移和动态扩展等方面无法满足当前业务发展需求,分布式存储技术的出现逐
渐取代传统存储方案。
本文以公司综合办公系统的应用为背景,分析了传统存储方案所面临的问
题,探索存储系统在数据中心的应用,提出基于 Ceph 的分布式存储解决方案。
针对数据中心应用需求设计了基于 Ceph 的分布式存储架构,实现了基于 Ceph
的对象存储、块存储和文件存储等系统在数据中心中的应用。最后对 Ceph 分
布式存储性能进行测试和优化并对结果进行分析。本文主要从以下几点进行设
计实现:
(1)Ceph 分布式存储架构设计,从高 I/O、高容量等方面对存储架构进行
设计,并对其性能验证测试;
(2)网络结构设计,通过对网络结构的优化,来提升 Ceph 分布式存储性
能和数据中心的网络安全;
(3)Ceph 分布式存储统一认证设计,当分布式存储为不同用户、不同业
务提供资源共享时,对访问权限和访问资源进行权限控制;
(4)Ceph 分布式存储流量控制设计,对业务系统读写 I/O 速度进行限制,
针对不同业务进行流量控制来提高分布式存储平台的稳定性;
(5)Ceph 块存储、文件存储以及容灾机制在数据中心的部署实现和应用。
通过对上述关键技术进行设计优化,对存储性能进行测试分析,将其应用
到数据中心。提高存储资源利用率的同时,降低了存储成本,满足高性能、大
容量存储要求。
关键词:
Ceph 分布式存储,CRUSH 算法,性能优化,数据中心
II
DESIGN AND IMPLEMENTATION OF DISTRIBUTED
STORAGE IN DATA CENTER BASED ON CEPH
Abstract
With the fast development of cloud computing, big data and mobile Internet technology, the
amount of data grows so rapidly that curent study mainly focuses on the storage of mass data.
The traditional centralized storage methods can not meet the current business development needs
in resources sharing, data migration and dynamic expansion. The emergence of distributed
storage technology has gradually replaced the traditional storage solutions.
Based on the application of the company's integrated office automation, this paper analyzed
the problems faced by traditional storage solutions, explored the application of storage systems
in data centers, and proposed a distributed storage solution based on Ceph. According to the
demand, the application of distributed storage architecture based on Ceph in data center was
designed, and realized the application of Ceph-based object storage, block storage and file
storage system in data center. Finally, the performance of Ceph distributed storage was tested
and optimized, and the results was also analyzed. The main designs were as follow:
(1) To design the Ceph distributed storage architecture, from high I/O, high capacity and other
aspects of the storage architecture was designed, and its function was tested and verificated;
(2) To design the Network structure to improve the function of the Ceph distributed storage
and make sure the security of the data center network;
(3) The access rights and access to resources were controlled when the distributed storage
providing sharing resources for different users, different businesses, owing to the unified
authentication design of Ceph distributed storage;
(4) Ceph distributed memory flow control design, limited the business system read and write
I/O speed, for different business flow control to improve the stability of distributed storage
platform;
(5) Implementation and application of Ceph block storage, file storage and disaster recovery
mechanism deployment in data center.
Through the optimization of the above key technology, the test of storage performance, and
finally applied it to the data center, improved storage resource utilization while reducing storage
III
costs and meeting high-performance, high-capacity storage requirements.
Key words: Ceph Distributed Storage, CRUSH Algorithm, Performance Optimization,
Data Center
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透明流动虚无
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