分布式对象复制技术及一致性研究

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分布式对象技术是将面向对象技术与分布式技术相结合的一种分布式计算技术,该技术利用了面向对象的封装性,将一些小的相关的对象组合在一起,形成一个相对大的组件,为用户提供一系列的服务,采用分布式对象技术有利于解决异构环境的互操作问题、系统管理问题、系统安全问题等。 在分布式系统中,经常需要大范围的资源访问,而这些资源是分散的、异构的和动态的,为了提高访问资源的可靠性、有效性和高效性,可以生成实体资源的一个或多个副本,这样访问所需的资源时,只需要访问其副本,这种机制称为复制机制。复制一般是为了提高系统的可靠性或性能,但是复制技术带来的一个重要问题是当一个副本发生变化时如何来保持各个副本的一致性,让用户访问到一个正确的副本。 本文第一部分对分布式对象技术进行了介绍,第二部分对分布式对象复制技术、一致性模型和更新传播算法进行了分析,主要分析了主动复制、被动复制等复制策略和严格一致性、因果一致性等一致性模型,对更新算法重点分析了Epidemic更新传播算法。第三部分分析了采用阀值来控制复制副本数量的思想,对基于阀值的服务器主动复制策略进行了分析,并采用了一种较强一致性方法来保证更新后副本的一致性。第四部分用Java语言设计和实现了一个原型系统TDARS,在该系统中考虑了网络和节点的负载动态变化对复制产生的影响。该方法可以较好地控制复制副本数量,降低副本一致性维护的代价。我们对该系统进行了实验验证和分析,实验表明TDARS系统达到了预期的设计效果,具有一定的实用性和研究参考价值。
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