分布式文件系统是一种非常重要的应用,是云计算系统的基础设施,其中的一致性服务是保证用户应用正确性和至关文件系统性能的重要组成部分。本项目的目标是为广域分布式文件系统设计一个灵活且高效的一致性服务。1)健壮性它能适应广域分布式环境,在动态、不可靠的环境中也能够持续地提供正确的服务;2)灵活性将提供清晰的语义模型,不仅方便用户描述自己所期望的一致性要求,而且,方便系统实现者快捷、正确地向用户提供所需的一致性服务;3)高效性在保证用户一致性要求的前提下,提高相关操作的执行效率,改善用户体验。要实现这个目标,我们会从理论和实践两方面着手,一方面,从理论上建立和分析模型,运用量化的方法进行验证;另一方面,除了通过可控环境内的模拟,还要在因特网上进行测试。此外,本项目所设计出的理论模型和验证机制是通用的,也适用于其他分布式文件系统,对实际工程具有很重要的现实意义。
Distributed System;Consistency Model;Distributed Context Consistency;Unified Consistency;
本课题研究内容为广域分布式文件系统中一致性服务。根据对现有分布式系统中现有一致性模型和服务的分析和研究,本项目建立起了一套形式表达体系,对一致性进行定义和描述,并且在广域环境非原子性和不可靠性成为常态的情况下,分析一致性协议可能的状态,状态间的转换模型;对提出的一致性协议进行规范的形式化验证,保证协议的非平凡性,稳定性,一致性,执行一致性,执行可线性化和活性这样的属性。在一致性模型的理论基础上,分析广域环境下一致性服务的需求多样性,与性能的平衡和系统环境的不稳定性,针对这样的特性,从两个方面着手解决1)对于强一致性需求,提出基于文件变长分块的分块加锁机制;2)提出了将应用一致性与系统一致性相结合的分布式上下文一致性模型及协议。 本项目不仅提出了模型,还是实现了原型系统,对广域分布式文件系统中的一致性服务有很大的性能提升。