基于多目标分解策略的副本布局算法研究*

邵必林，贺金能，边根庆

1.西安建筑科技大学管理学院，西安 710055

2.西安建筑科技大学信息与控制工程学院，西安 710055

1 引言

随着大数据和云计算的飞速发展，数据存储作为其中关键性的一个环节也备受关注[1]。鉴于时代背景和运用场景发生巨大转变，传统的存储技术已经逐渐不适用于云计算下分布式的环境，海量的数据、异构的环境、高可靠性以及可用性需求都超出了传统存储技术的处理范围，迫切需要新的技术方能满足目前现状的需求。由于同时具备加快访问速度、提高可用性和可靠性等提升存储系统效能的作用，副本技术已经逐渐成为研究的热点。

为了在分布式存储系统中有效地发挥副本技术的优势，有两个关键性的问题亟待解决：第一个问题是为每一个数据选取多少个副本是合适的；第二个问题是如何放置这些副本来满足系统效能的要求。把这两个相关联的问题合称为副本的布局问题。

研究人员针对这两个问题展开了很多研究[2-9]。目前现有的副本布局策略大都是研究副本带来的收益，比如高可靠性、高访问效率、负载均衡等，但是没有考虑到副本的创建和维护需要消耗系统资源。一方面要使用更多的副本来提高系统的效能，另一方面又要削减副本的数量来减少能量消耗，因此需要一个合理的副本布局策略平衡上述矛盾。当前的副本策略在考虑副本布局问题时也没有把数据中心的能量消耗作为一个主要的优化目标，只是单纯优化少部分效能指标。……