● 摘要
随着云计算技术的出现，云数据中心成为数据中心的主流形态。在云数据中心的应用场景中，需要分发数量庞大的虚拟机镜像文件。如何在云数据中心高效地分发虚拟机镜像文件成为学术界、业界和应用领域广泛关注的焦点。但是，对于云数据中心镜像分发的实际应用，还存在带宽资源利用率低、镜像文件冗余和系统集中管理等诸多问题。
本文的主要目标是设计并实现云数据中心高效镜像分发系统。为解决现有数据中心数据节点庞大，带宽资源有限，镜像数据冗余的问题，本文的研究内容主要包含以下几个方面：研究云数据中心镜像分发系统体系结构、各子系统的划分与构成以及基于桥头堡节点的IDC域间文件传输机制；设计并实现镜像分发子系统，其中包括镜像分发子系统间、镜像分发子系统与其它子系统间的文件传输，以及高效的缓冲区管理和文件I/O机制；设计并实现管理控制子系统，包括索引服务器基于libevent库的底层机制，hash表与链表相结合的数据处理方法，以及集中控制前端功能的设计与实现。
为了验证云数据中心镜像分发系统的功能和性能，构建基于广域网模拟器WANem的原型系统进行测试与验证。通过调节广域网的带宽和时延，对比基于桥头堡结构的镜像传输和普通镜像传输的效率。实验结果表明，基于桥头堡结构的镜像传输带宽利用率高，传输时间短。在广域网带宽受限的情况下（小于20Mbps），基于桥头堡结构的镜像传输时间节约了近50%。