軟件工程論文開題報告模板

　　在人們素養(yǎng)不斷提高的今天，我們都不可避免地要接觸到報告，不同種類的報告具有不同的用途。我敢肯定，大部分人都對寫報告很是頭疼的，以下是小編為大家收集的軟件工程論文開題報告模板，僅供參考，歡迎大家閱讀。

　　一、選題背景

　　當(dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)面臨著許許多多的挑戰(zhàn)和千變?nèi)f化的需求，其中就包括需要管理海量的數(shù)據(jù)，并且能為高速增長的用戶群提供持續(xù)可依賴的服務(wù)。這里所說的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)包括了諸如在線郵箱、搜索引擎、在線游戲、在線金融系統(tǒng)、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)、文件共享網(wǎng)絡(luò)等等。因此，能提供這些互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的系統(tǒng)往往很龐大：由成百上千臺機(jī)器組成，并且這些機(jī)器可能在同一個數(shù)據(jù)中心里，也可能分散在不同的數(shù)據(jù)中心，之間通過不可依賴的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。在具有如此巨大的擴(kuò)展性的集群中，錯誤的發(fā)生變的很常見：一部分機(jī)器可能隨時會遇到硬件或者軟件故障;網(wǎng)絡(luò)延遲和網(wǎng)絡(luò)故障隨時可能發(fā)生，導(dǎo)致丟包、網(wǎng)絡(luò)分區(qū)等情況;偶發(fā)的惡意攻擊或是操作錯誤，也有可能導(dǎo)致不可預(yù)測的災(zāi)難性錯誤發(fā)生。所以，構(gòu)建這種系統(tǒng)的軟件往往很復(fù)雜，同時，每隔一段時間，系統(tǒng)都需要進(jìn)行一定的修改(升級)以提升性能、修改錯誤或增加新的功能。本文工作所面臨的最基本的問題就是如何有效地設(shè)計(jì)一種工程上可行的升級方案，使得這種規(guī)模的分布式系統(tǒng)能在升級期間能持續(xù)地提供服務(wù)。

　　二、研究目的和意義

　　時下云計(jì)算十分火爆，各種互聯(lián)網(wǎng)公司、銀行、政府都經(jīng)常提及云計(jì)算，各種各樣的分布式系統(tǒng)也層出不窮，不論是著名的大型分布式產(chǎn)品的開源項(xiàng)目諸如Hadoop、OpenStack、MongoDB等等，又或者是國內(nèi)外的著名的云計(jì)算服務(wù)提供商AmazonAWS、MicrosoftAzure、阿里云們，云計(jì)算早已從紙面或者是宣傳標(biāo)語中，走向了實(shí)實(shí)在在的落地階段。但是，針對云計(jì)算抑或是分布式系統(tǒng)中一個比較具體的問題的相關(guān)研究，尤其對于國內(nèi)的相關(guān)領(lǐng)域而言，卻是比較缺少的，國內(nèi)工業(yè)界的著名廠商們似乎都在悶頭造車，分享出來的解決云計(jì)算工程中實(shí)際具體問題的論文和研究成果依然較少。本人深知自己的能力有限，僅得益于研究生期間的一些實(shí)習(xí)經(jīng)歷，結(jié)合工程實(shí)際，嘗試對分布式系統(tǒng)的升級和數(shù)據(jù)遷移問題做一些總結(jié)和提煉的工作，并且有一定的創(chuàng)新。

　　三、本文研究涉及的主要理論

　　分布式系統(tǒng)是其組件分布在聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上，組件之間通過傳遞消息進(jìn)行通信和動作協(xié)調(diào)的軟件系統(tǒng)[2]。分布式系統(tǒng)是一個統(tǒng)稱，常見的有分布式操作系統(tǒng)、分布式程序設(shè)計(jì)語言及其編譯(解釋)系統(tǒng)、分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫(存儲)系統(tǒng)等等。本文所面臨的升級和數(shù)據(jù)遷移的問題涉及到更多的是分布式存儲系統(tǒng)，分布式存儲系統(tǒng)的定義如下：分布式存儲系統(tǒng)是大量的普通的PC服務(wù)器通過互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)，對外作為一個整體提供存儲服務(wù)。也可以說，那些以數(shù)據(jù)存儲和訪問為目的而設(shè)計(jì)的分布式系統(tǒng)稱之為分布式存儲系統(tǒng)。與普通的軟件系統(tǒng)不同，分布式存儲系統(tǒng)具有以下幾個特性，理解這些特性對解決本文所提出的問題具有基礎(chǔ)性的意義。擴(kuò)展性：分布式存儲系統(tǒng)的擴(kuò)展性是最重要的優(yōu)勢，往往可以擴(kuò)展成百上千臺的規(guī)模。同時隨著集群規(guī)模的增長，其系統(tǒng)整體性能表現(xiàn)為線性增長。并且，可以根據(jù)一定的策略將數(shù)據(jù)和請求分配到不同的物理節(jié)點(diǎn)，物理節(jié)點(diǎn)的數(shù)目和集群處理能力成正比，集群是線性可擴(kuò)展的。同時，集群能否擴(kuò)展，可否線性擴(kuò)展是衡量分布式存儲系統(tǒng)的一個重要指標(biāo)。低成本和高性能：分布式存儲系統(tǒng)具有的自動容錯、自動負(fù)載均衡機(jī)制使其可以構(gòu)建在普通的PC機(jī)之上。另外，線性擴(kuò)展能力也使得增加、減少機(jī)器非常方便，可以實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)維。因此，對整個集群而言，分布式存儲系統(tǒng)具備高性能。數(shù)據(jù)分布：分布式存儲系統(tǒng)區(qū)別于單機(jī)存儲系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是它可以按照一定方法進(jìn)行數(shù)據(jù)切片，不同的物理節(jié)點(diǎn)分布不同的數(shù)據(jù)分片，從而將系統(tǒng)的存儲容量壓力和訪問請求壓力分散到系統(tǒng)集群的各個物理節(jié)點(diǎn)上，使系統(tǒng)整體能夠存儲超大規(guī)模的數(shù)據(jù)量，同時能夠接受更多的并發(fā)請求。那么如何將數(shù)據(jù)分布到多臺服務(wù)器才能夠保證數(shù)據(jù)分布均勻？數(shù)據(jù)分布到多臺服務(wù)器后如何實(shí)現(xiàn)跨服務(wù)器讀寫操作？常用的數(shù)據(jù)分片和分布方法有兩種：a.哈希分區(qū)方法，即根據(jù)數(shù)據(jù)的Key進(jìn)行哈希取模，離散的分配到集群的物理節(jié)點(diǎn)上，Amazon的Dynamo采用了一致性哈希算法進(jìn)行分區(qū);b.連續(xù)分區(qū)方法，即將整個數(shù)據(jù)集合按照key來排序，根據(jù)key的范圍進(jìn)行分片。

　　四、本文研究的主要內(nèi)容及研究框架

　　(一)本文研究的主要內(nèi)容

　　本論文共分為六章，各章的主要內(nèi)容如下所述：

　　第一章為引言。介紹了本論文的研究背景，簡述了云計(jì)算和分布式系統(tǒng)目前的現(xiàn)狀，系統(tǒng)升級的必要性，以及本文的主要工作和組織結(jié)構(gòu)。

　　第二章為文獻(xiàn)綜述。介紹了分布式系統(tǒng)相關(guān)的基本理論，分析了一些典型的Nosql系統(tǒng)，綜述了在單機(jī)軟件成熟的升級方案以及在分布式系統(tǒng)升級問題上前人的一些研究成果。

　　第三章為難點(diǎn)分析及總體設(shè)計(jì)。本章系統(tǒng)地分析了分布式系統(tǒng)升級問題的難點(diǎn)，并且提出了高可用的分布式系統(tǒng)升級設(shè)計(jì)的基本概念和原則，在此基礎(chǔ)上，提出了該問題的總體設(shè)計(jì)方案。

　　第四章為詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。本章在前一章的基礎(chǔ)上，依次詳細(xì)地設(shè)計(jì)了在單數(shù)據(jù)中心和跨數(shù)據(jù)中心的分布式環(huán)境下的系統(tǒng)升級方案，為本論文的最為重點(diǎn)的章節(jié)。

　　第五章為方案測試與實(shí)施。本章在詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的測試和實(shí)施方案，通過測試分析和實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證了升級方案的有效性。

　　第六章為總結(jié)和展望。總結(jié)了全文所做的工作，指出了論文的創(chuàng)新點(diǎn)，并且對論文的不足以及未來的后續(xù)研究做出了展望。

　　(二)本文研究框架

　　本文研究框架可簡單表示為：

　　五、寫作提綱

　　摘要4-5

　　ABSTRACT5-6

　　第一章引言9-11

　　1.1研究背景9

　　1.3本文組織結(jié)構(gòu)10-11

　　2.1分布式相關(guān)理論11-14

　　2.1.1基本概念和特性11-12

　　2.2典型Nosql系統(tǒng)分析14-19

　　2.2.1Bigtable15-16

　　2.2.2Dynamo16-18

　　2.2.3Cassandra與Bigtable，Dynamo的對比18-19

　　2.5本章小結(jié)22-23

　　第三章難點(diǎn)分析與總體設(shè)計(jì)23-32

　　3.2高可用的分布式系統(tǒng)升級設(shè)計(jì)25-27

　　3.2.2升級設(shè)計(jì)的基本原則26-27

　　3.3總體設(shè)計(jì)方案27-31

　　3.3.2方案步驟28-30

　　3.3.3重點(diǎn)說明30-31

　　3.4本章小結(jié)31-32

　　第四章詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)32-51

　　4.2單數(shù)據(jù)中心分布式系統(tǒng)升級33-38

　　4.2.1設(shè)計(jì)意義33-34

　　4.2.2詳細(xì)設(shè)計(jì)34-38

　　4.3跨數(shù)據(jù)中心分布式系統(tǒng)升級38-42

　　4.3.1區(qū)別分析38

　　4.3.2總體說明38-39

　　4.3.3讀寫請求處理39-40

　　4.3.4詳細(xì)步驟40-42

　　4.4主要模塊的實(shí)現(xiàn)42-49

　　4.4.2升級主要模塊實(shí)現(xiàn)44-46

　　4.4.3數(shù)據(jù)遷移模塊實(shí)現(xiàn)46-48

　　4.4.4回調(diào)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)48-49

　　4.5本章小結(jié)49-51

　　第五章方案實(shí)施與測試51-70

　　5.1方案實(shí)施51-57

　　5.1.1系統(tǒng)部署51

　　5.2方案測試57-66

　　5.2.1單元測試57-61

　　5.2.2集成測試61-63

　　5.2.3系統(tǒng)測試63-66

　　5.3實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境測試結(jié)果66-69

　　5.4本章小結(jié)69-70

　　第六章總結(jié)與展望70-72

　　6.1回顧和總結(jié)70-71

　　6.2前景展望71-72

　　參考文獻(xiàn)72-74

　　致謝74

　　六、本文研究進(jìn)展(略)

　　七、參考文獻(xiàn)

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