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数字博物馆海量数据的分布式存储关键技术研究与实现

陈泽锋  
【摘要】:数据存储系统是数字博物馆体系架构的核心部分。在当前数字博物馆资源快速增长的环境下,数字博物馆海量资源对数据存储和管理系统提出了新的挑战。本文针对当前数字博物馆海量数据存储和管理方法存在的若干问题,主要研究了数字博物馆海量多媒体小文件的存储和多尺度空间数据的管理技术,分别提出了基于HDFS的小文件合并策略和基于HBase的海量文物空间数据的管理技术。取得的主要成果如下: 一、根据数字博物馆包含大量多媒体小文件资源的特点,提出了一种基于HDFS的海量多媒体小文件合并存储策略,其基本思想是将大量的小文件合并成大的聚簇文件后,一起保存到HDFS中,该策略相比于原始的HDFS,有效地减少了大量小文件对主节点的内存消耗,提高了文件写入性能,同时为聚簇文件中的小文件建立文件索引,降低了文件的读取时间。 二、研究了文物的多尺度空间数据的特点,提出了一种适于海量多尺度空间数据的POZ空间填充曲线及基于HBase的文物多尺度空间数据存储模型,实现对海量多尺度空间数据的管理和快速访问,与传统关系数据存储方法对比,该方法在管理海量文物的多尺度空间数据方面优秀性能。 三、最后我们基于本文的研究成果,设计并部署了数字博物馆海量数据的分布式存储系统,系统的构建采用三层体系结构,即存储层、组织层和数据访问层;存储层采用HDFS分布式文件系统,提供海量数据存储能力;组织层基于HBase提供结构化的数据组织,同时实现了多媒体小文件合并和文物的多尺度空问数据的管理;数据访问层是系统与上层应用的交互接口,主要提供数据操作和数据管理功能。


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