軟件工程論文開(kāi)題報告模板
開(kāi)題報告的綜述部分應首先提出選題，并簡(jiǎn)明扼要地說(shuō)明該選題的目的、相關(guān)課題研究情況、理論適用、研究方法，以下是一篇關(guān)于軟件工程論文開(kāi)題報告的模板，希望對大家有幫助。
一、選題背景
當今的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)面臨著(zhù)許許多多的挑戰和千變萬(wàn)化的需求，其中就包括需要管理海量的數據，并且能為高速增長(cháng)的用戶(hù)群提供持續可依賴(lài)的服務(wù)。這里所說(shuō)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)包括了諸如在線(xiàn)郵箱、搜索引擎、在線(xiàn)游戲、在線(xiàn)金融系統、內容分發(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)的系統往往很龐大：由成百上千臺機器組成，并且這些機器可能在同一個(gè)數據中心里，也可能分散在不同的數據中心，之間通過(guò)不可依賴(lài)的網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行通信。在具有如此巨大的擴展性的集群中，錯誤的發(fā)生變的很常見(jiàn)：一部分機器可能隨時(shí)會(huì )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(shí)可能發(fā)生，導致丟包、網(wǎng)絡(luò )分區等情況;偶發(fā)的惡意攻擊或是操作錯誤，也有可能導致不可預測的災難性錯誤發(fā)生。所以，構建這種系統的軟件往往很復雜，同時(shí)，每隔一段時(shí)間，系統都需要進(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(wèn)題就是如何有效地設計一種工程上可行的升級方案，使得這種規模的分布式系統能在升級期間能持續地提供服務(wù)。
二、研究目的和意義
時(shí)下云計算十分火爆，各種互聯(lián)網(wǎng)公司、銀行、政府都經(jīng)常提及云計算，各種各樣的分布式系統也層出不窮，不論是著(zhù)名的大型分布式產(chǎn)品的開(kāi)源項目諸如Hadoop、OpenStack、MongoDB等等，又或者是國內外的著(zhù)名的云計算服務(wù)提供商AmazonAWS、MicrosoftAzure、阿里云們，云計算早已從紙面或者是宣傳標語(yǔ)中，走向了實(shí)實(shí)在在的落地階段。但是，針對云計算抑或是分布式系統中一個(gè)比較具體的問(wèn)題的相關(guān)研究，尤其對于國內的相關(guān)領(lǐng)域而言，卻是比較缺少的，國內工業(yè)界的著(zhù)名廠(chǎng)商們似乎都在悶頭造車(chē)，分享出來(lái)的解決云計算工程中實(shí)際具體問(wèn)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)習經(jīng)歷，結合工程實(shí)際，嘗試對分布式系統的升級和數據遷移問(wèn)題做一些總結和提煉的工作，并且有一定的創(chuàng )新。
三、本文研究涉及的主要理論
分布式系統是其組件分布在聯(lián)網(wǎng)的計算機上，組件之間通過(guò)傳遞消息進(jìn)行通信和動(dòng)作協(xié)調的軟件系統。分布式系統是一個(gè)統稱(chēng)，常見(jiàn)的有分布式操作系統、分布式程序設計語(yǔ)言及其編譯(解釋)系統、分布式文件系統和分布式數據庫(存儲)系統等等。本文所面臨的升級和數據遷移的問(wèn)題涉及到更多的是分布式存儲系統，分布式存儲系統的定義如下：分布式存儲系統是大量的`普通的PC服務(wù)器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)，對外作為一個(gè)整體提供存儲服務(wù)。
也可以說(shuō)，那些以數據存儲和訪(fǎng)問(wèn)為目的而設計的分布式系統稱(chēng)之為分布式存儲系統。與普通的軟件系統不同，分布式存儲系統具有以下幾個(gè)特性，理解這些特性對解決本文所提出的問(wèn)題具有基礎性的意義。擴展性：分布式存儲系統的擴展性是最重要的優(yōu)勢，往往可以擴展成百上千臺的規模。同時(shí)隨著(zhù)集群規模的增長(cháng)，其系統整體性能表現為線(xiàn)性增長(cháng)。
并且，可以根據一定的策略將數據和請求分配到不同的物理節點(diǎn)，物理節點(diǎn)的數目和集群處理能力成正比，集群是線(xiàn)性可擴展的。同時(shí)，集群能否擴展，可否線(xiàn)性擴展是衡量分布式存儲系統的一個(gè)重要指標。低成本和高性能：分布式存儲系統具有的自動(dòng)容錯、自動(dòng)負載均衡機制使其可以構建在普通的PC機之上。另外，線(xiàn)性擴展能力也使得增加、減少機器非常方便，可以實(shí)現自動(dòng)運維。因此，對整個(gè)集群而言，分布式存儲系統具備高性能。
數據分布：分布式存儲系統區別于單機存儲系統最大的特點(diǎn)是它可以按照一定方法進(jìn)行數據切片，不同的物理節點(diǎn)分布不同的數據分片，從而將系統的存儲容量壓力和訪(fǎng)問(wèn)請求壓力分散到系統集群的各個(gè)物理節點(diǎn)上，使系統整體能夠存儲超大規模的數據量，同時(shí)能夠接受更多的并發(fā)請求。
那么如何將數據分布到多臺服務(wù)器才能夠保證數據分布均勻?數據分布到多臺服務(wù)器后如何實(shí)現跨服務(wù)器讀寫(xiě)操作?常用的數據分片和分布方法有兩種：a.哈希分區方法，即根據數據的Key進(jìn)行哈希取模，離散的分配到集群的物理節點(diǎn)上，Amazon的Dynamo采用了一致性哈希算法進(jìn)行分區;b.連續分區方法，即將整個(gè)數據集合按照key來(lái)排序，根據key的范圍進(jìn)行分片。
四、本文研究的主要內容及研究框架
(一)本文研究的主要內容
本論文共分為六章，各章的主要內容如下所述：
第一章為引言。介紹了本論文的研究背景，簡(jiǎn)述了云計算和分布式系統目前的現狀，系統升級的必要性，以及本文的主要工作和組織結構。
第二章為文獻綜述。介紹了分布式系統相關(guān)的基本理論，分析了一些典型的Nosql系統，綜述了在單機軟件成熟的升級方案以及在分布式系統升級問(wèn)題上前人的一些研究成果。
第三章為難點(diǎn)分析及總體設計。本章系統地分析了分布式系統升級問(wèn)題的難點(diǎn)，并且提出了高可用的分布式系統升級設計的基本概念和原則，在此基礎上，提出了該問(wèn)題的總體設計方案。
第四章為詳細設計和實(shí)現。本章在前一章的基礎上，依次詳細地設計了在單數據中心和跨數據中心的分布式環(huán)境下的系統升級方案，為本論文的最為重點(diǎn)的章節。
第五章為方案測試與實(shí)施。本章在詳細設計與實(shí)現的基礎上，提出了相應的測試和實(shí)施方案，通過(guò)測試分析和實(shí)驗分析驗證了升級方案的有效性。
第六章為總結和展望�？偨Y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(lái)的后續研究做出了展望。
(二)本文研究框架
本文研究框架可簡(jiǎn)單表示為：
五、寫(xiě)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本文組織結構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22-23
第三章難點(diǎn)分析與總體設計23-32
3.2高可用的分布式系統升級設計25-27
3.2.2升級設計的基本原則26-27
3.3總體設計方案27-31
3.3.2方案步驟28-30
3.3.3重點(diǎn)說(shuō)明30-31
3.4本章小結31-32
第四章詳細設計與實(shí)現32-51
4.2單數據中心分布式系統升級33-38
4.2.1設計意義33-34
4.2.2詳細設計34-38
4.3跨數據中心分布式系統升級38-42
4.3.1區別分析38
4.3.2總體說(shuō)明38-39
4.3.3讀寫(xiě)請求處理39-40
4.3.4詳細步驟40-42
4.4主要模塊的實(shí)現42-49
4.4.2升級主要模塊實(shí)現44-46
4.4.3數據遷移模塊實(shí)現46-48
4.4.4回調函數的實(shí)現48-49
4.5本章小結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系統測試63-66
5.3實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境測試結果66-69
5.4本章小結69-70
第六章總結與展望70-72
6.1回顧和總結70-71
6.2前景展望71-72
參考文獻72-74
六、本文研究進(jìn)展(略)
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