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GlusterFS分布式存储系统在云渲染平台中的应用研究

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 技术方案选择分析

1.4 课题研究主要内容

1.5 论文的组织结构

第2章 云存储技术

2.1 云存储结构

2.2 共享存储模型

2.3 存储网络

2.4 网络文件系统

2.5 本章小结

第3章 分布式文件系统研究

3.1 中心化存储系统

3.2 去中心化存储系统

3.3 MooseFS

3.4 GlusterFS

3.5 本章小结

第4章 云渲染平台分布式存储系统设计

4.1 云渲染平台

4.2 云渲染分布式存储系统功能

4.3 云渲染平台分布式存储框架设计

4.4 GlusterFS分布式文件系统应用设计

4.5 基于GlusterFS的分布式存储系统高可用性研究

4.6 基于GlusterFS的分布式存储系统负载均衡研究

4.7 性能优化

4.8 本章小结

第5章 云渲染平台GlusterFS分布式存储系统实现与性能测试

5.1 存储环境硬件配置

5.2 存储环境部署

5.3 GlusterFS性能优化

5.4 存储访问搭建

5.5 GlusterFS系统测试

5.6 GlusterFS与MooseFS性能比对

5.7 本章小结

总结

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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摘要

渲染是将模型生成图像的过程,在渲染任务的整个过程中,渲染节点需要不断的和存储节点进行数据交互,当渲染系统中的集群规模越大时,存储系统的I/O并发数据处理负载越大。所以存储系统的I/O性能和数据的可靠性对渲染系统的任务执行具有非常大的影响,存储性能低下将直接影响渲染任务的效率。本课题从渲染系统的计算特点出发,构建具有适用于渲染平台的高性能存储系统,其主要的研究内容如下:
  (1)云渲染平台是24小时不间断服务平台,从渲染平台特点出发,分析适合于云渲染平台的高性能分布式存储系统,其需满足平台不停服弹性扩展,且能实现平台数据的高速读写需求。
  (2)从元数据中心服务器出发,分析中心化和去中心化分布式存储系统的架构特点和数据操作特性,将GlusterFS分布式系统应用于云渲染平台,研究如何通过灵活的模块化设计和有效的弹性卷分布构建出适用于云渲染平台的存储系统,并对其进行性能优化。
  (3)GlusterFS文件系统提供了统一命名空间、高性能、高可用、高扩展的数据存储解决方案,但是只面向Linux和Unix的内核模块及软件,本课题将研究通过标准文件协议访问存储系统,并将CTDB与文件系统结合,实现更加简便高效的高可用分布式存储系统。
  (4)GlusterFS在诸多方面都具有突出的优势,但是由于结构特点,存储系统本身不具备负载均衡功能,为了提高系统整体性能,将负载均衡技术LVS/DR应用于系统中,满足系统的大规模高并发数据访问。
  目前各个渲染服务提供者都在研究尝试各种存储解决方案,如何设计出一个合理高效的存储方案仍需要不断的尝试和实践。本课题的研究内容基于实际的应用出发,将GlusterFS存储应用于渲染领域,对其优越性和可行性进行实践验证,并通过实践提出一些性能优化措施。但是对于一个高效、安全、可靠的存储系统来说,本研究还不够,系统中数据服务器节点的监控、数据压缩、数据一致性等仍需要继续研究。

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