分布式KeyValue数据库及其一致性研究.doc

分类号密级 UDC 编号10486武汉大学硕士学位论文分布式Key-Value数据库及其一致性研究研究生姓名 :学号 :指导教师姓名、职称 :教授专业名称 :计算机科学与技术研究方向 :计算机软件与理论二〇一二年五月DissertationSubmittedtoWuhanUniversityStudyofDistributedKey-ValueDatabaseandConsistencyIssueByShiquanYeUndertheGuidanceofProfessorJichengHuMay,2012郑重声明本人的学位论文是在导师指导下独立撰写并完成的,学位论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为,否则,本人愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果,特此郑重声明。学位论文作者(签名):,伴随而来的是用户量和数据量的爆炸式增长。,特别是超大规模和高并发的社交型网站已经显得力不从心,暴露出很多难以克服的问题。NoSQL数据库放弃了关系型数据库中的关系模型,通过去除数据之间的耦合使数据库更为适应现代高性能服务架构,从而达到存储系统的高性能。另外,传统的集中式存储无法满足海量数据的需要,为保证高可用性、高可靠性和经济性,越来越多互联网企业采用分布式存储的方式来存储数据,采用冗余存储的方式保证数据的可靠性。本文在研究Key-Value存储储系统的基础上,着重研究分布式系统下的数据一致性机制,一致性机制是保证分布式存储系统能够正常提供服务的基础,在某些特定的业务场景中有着苛刻的要求。著名的分布式Paxos算法解决的是分布式系统一致性问题,本文在该算法的基础上,提出并实现了多轮Paxos算法,以及领导选举算法,从而保证分布式存储系统的一致性。本系统在单机存储上使用BerkeleyDB作为底层存储引擎,在此基础上,通过实现节点管理、节点通信、冗余备份和一致性算法,解决了分布式系统中数据一致性性等难点问题,最终实现了一套分布式Key-Value存储系统。相比于普通的Key-Value数据库,本文提出的数据库具有分布式特点,各个节点共同组成一个分布式分布式网络存储服务,能够保证数据的强一致性,具有极高的错误容忍能力,而且系统自带节点管理功能,方便扩展性能,进行高密度地部署。关键词:NoSQL;Key-Value存储;分布式系统;一致性;--performanceservice,becauseitremovesthedata-structuredcoupling,,traditionalcentralizeddatastorecan',highreliabilityandeconomicalbenefit,enterprisestakedistributeddatabaseastheirdatastore,,--valuedat