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第
38
卷第
3
期
西南民族大学学报·自然科学版
Journal
of
Southwest
University
for
Nationalities.
Natural
Science
Edition
May. 2012
文章编号:
1003-2843(2012)03-0457-04
面向大规模分布式系统的多级缓存信息结构研究
陈建英,杨宪泽,张楠
(西南民族大学计算机科学与技术学院,四川成都
610041
)
摘
要:为解决现有大规棋分布式系统
(Large-Scale
Distributed
System
,
LSDS)
中缓存信息结构独立性造成的低效遏历问
题和缓存资源的搜索定位通用性问题,设计了一种基于通用
LSDS
混合覆盖网络模型的乡级缓存信息结构并给出了相
应的投索定位算法.分析表明,多级缓存信息结构可通过各级缓存信息间的关联性显著降低目标缓存的投索定位代价.
关键询:大规模分布式系统;搜索定位;覆盖网络;缓存
中图分类号:
TP311
文献标识码
A
doi:
1O.3
969/j
.i
ssn.1003-2483.2012.03.28
引言
现有
LSDS
关于缓存技术的相关研究主要集中在缓存策略
l
叫及基于缓存的搜索定位算法
[4-6]
它们对缓存
元数据信息的描述基本都采用了独立的哈希表结构,致使集中式和分布式的缓存信息查询都需要采用遍历方式;
同时,现有缓存元数据信息的存储、管理及使用方式却因系统结构的不同而大相径庭.本文基于
LSDS
混合覆盖
网络结构提出→种多级缓存信息结构,通过在相邻两级缓存元数据问建立关联性来避免对缓存信息查询的低效
遍历方式,并为基于缓存信息的
LSDS
搜索定位提供一种通用的解决方案.分析表明,该结构可面向
LSDS
提供
高效的缓存资源搜索定位.
1
系统覆盖网模型
较多文献对大规模分布式系统
(large
scale distributed system,
LSDS)
覆盖网络模型进行了深入的研究,越来
越多的
LSDS
采用了超级节点层对等、超级节点所辖子网分层的混合覆盖网络搭建方式[可在这样的
LSDS
中,
若记
m
为上级节点的平均子节点容量
,
p
为平均节点负载率
,
k
为网络层数,系统规模(即节点数)为
n
,
则超级节
点层中的节点数仅为:
n/(mp)k-l . (1)
这样,即使在
10
6
节点规模的
LSDS
中,若上级节点的最大节点容量为
50
,平均节点负载率为
50%
,则三层
结构的顶层节点数也仅
1600
个,即便采用
Chord
算法其路由表状态数和路由跳步数最大值也仅为
11
,已经可以
达到非常高的搜索定位效率.故设计
LSDS
服务器节点网络模型如图
l
所示的三层结构.为区别各层节点功能,
将三层节点自上至下命名为区级、站级和节点级:节点级节点是资源存储节点
(resources
storage node,
RSN)
,实
际存储共享资源并负责管理本地元数据信息;站级代理节点
(site
agent node,
SAN)
可专门配置或在本站
RSN
中
选取的综合性能(在线时间、网络带宽、节点处理能力等)相对较好的一个或多个节点,负责站内资源元数据信息
的管理与维护;区级代理节点
(dis
位
ict
agent node,
DAN)
可专门配置或在本区
SAN
中选取的综合性能相对较好
的一个或多个节点,负责本区和区间元数据信息及区间路由信息的管理与维护.
收稿日期
2012-03-16
作者简介:陈建英
(1970-)
,女,副教授.
基金项目:教青部社科基金
(12YJAZH004).