P2P分布式存储系统燕星2.0缓存策略的研究与实践

当前,基于P2P路由算法构建面向Internet的大规模分布式存储系统正在成为一个研究热点.燕星2.0系统是由北京大学网络实验室研究开发的P2P分布式存储系统,它面向Internet提供文件的存储、访问和共享等服务.构造这样一个面向广域网的分布式系统面临许多困难,其中包括性能,系统负载平衡,安全,管理等问题.我们使用缓存技术来解决燕星系统的性能问题,平衡系统访问负载.该文提出了一种基于阈值的缓存策略,该缓存策略能够根据用户和文件的具体情况提供区分存储服务,有效提高文件访问性能并平衡服务器访问负载.我们使用阈值的方法来解决缓存的准入问题,即缓存对象的选取问题.该文把阈值分为两种:与文件相关联的基准阈值和与服务器相关联的相对阈值.通过文件基准阈值的设定,我们的缓存策略能够根据用户和文件对访问效率、一致性、移动性等方面的要求提供区分存储服务;而通过服务器相对阈值的动态调整,则能充分利用服务器的缓存空间,平衡服务器访问负载.该文把每个文件的所有复本组织成Cache树的结构,便于文件的更新和删除.我们采用Server Push和TTL相结合的方法来维护复本之间的一致性,并对一致性进行了分析.最后,该文通过使用Trace-driven和应用模拟的方法前面所提出的缓存策略作了评估.实验结果表明,从缓存命中率、字节命中率、文件访问所需要的平均路由跳数、网络代价和服务器负载等方面来看燕星系统的缓存策略都有相当的优势.