基于Rack模型的分布式存储系统研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着互联网技术的迅猛发展和大数据的爆炸式增长，海量数据的存储和管理成为了一个巨大的挑战。

传统的集中式存储系统已经难以满足日益增长的存储需求，分布式存储系统应运而生。

分布式存储系统将数据分散存储在多个节点上，通过节点间的协作来实现数据的存储、访问和管理，具有高可扩展性、高可用性、高性能和低成本等优点，成为了当前存储领域的研究热点。

2. 本选题国内外研究状况综述

随着分布式存储系统的发展，rack感知技术逐渐成为研究热点，国内外学者在该领域开展了大量研究工作。

#国内研究现状国内方面，一些高校和研究机构在分布式存储系统方面取得了一定的成果。

例如，清华大学、中国科学院计算技术研究所等在分布式文件系统、键值存储系统等方面进行了深入研究，并开发了一些具有自主知识产权的分布式存储系统。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

主要内容：
1.深入研究rack模型的特点和优势，分析其对分布式存储系统设计的影响，提出基于rack模型的分布式存储系统架构。

2.研究面向rack感知的数据分布策略，根据数据访问模式和网络拓扑结构，优化数据在不同机架和节点上的分布，最小化跨机架数据访问，提高数据访问效率。

3.研究基于rack感知的副本放置策略，结合数据可靠性需求、存储成本和网络带宽消耗等因素，制定合理的副本放置策略，提高数据可靠性和可用性。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、实验验证和系统实现相结合的研究方法，逐步推进研究工作。

首先，将进行深入的文献调研，了解国内外分布式存储系统、rack模型、数据分布策略、副本放置策略、数据迁移策略等方面的研究现状，为本研究提供理论基础。

其次，将对rack模型的特点和优势进行深入分析，研究其对分布式存储系统设计的影响，在此基础上，提出基于rack模型的分布式存储系统架构，并对系统架构进行详细设计。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.提出一种面向rack感知的数据分布策略，能够根据数据访问模式和网络拓扑结构，动态优化数据在不同机架和节点上的分布，提高数据访问效率，降低网络传输成本。

2.设计一种基于rack感知的副本放置策略，在保证数据可靠性和可用性的前提下，能够最小化存储成本和网络带宽消耗，提高系统资源利用率。

3.提出一种rack感知的数据迁移策略，能够在保证数据一致性的前提下，最小化数据迁移成本，提高系统可扩展性和负载均衡能力。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.李林峰, 郝建军, 马晓峰, 等. 基于多副本一致性协议的分布式存储系统设计[j]. 计算机工程, 2020, 46(12): 283-290.

2.王玉, 陈俊, 刘云, 等. 面向云存储的跨数据中心数据布局策略研究[j]. 软件学报, 2018, 29(1): 200-215.

3.刘鹏, 张凯, 沈晴, 等. 面向云存储的纠删码技术研究综述[j]. 软件学报, 2019, 30(6): 1671-1692.