【摘要】： 隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展,近兩年來企業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力在迅速增長(zhǎng)。隨著時(shí)間的推移,人們需要存儲(chǔ)具有越來越多的性能、能力和易管理性。所以與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中其他部件相比例如CPU,網(wǎng)絡(luò)帶寬等,發(fā)展相對(duì)緩慢的存儲(chǔ)已經(jīng)成為了IT業(yè)的瓶頸。目前,SAN(存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò))是解決這些問題的一種流行技術(shù)。它能確保存儲(chǔ)的可靠性、服務(wù)能力、可擴(kuò)展性和可用性。但是目前它顯然已經(jīng)不能滿足逐漸增加的市場(chǎng)需求,所以很多研究人員都在致力于改善SAN技術(shù)。 SAN技術(shù)使用成熟的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)代替IO總線來連接主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備。在網(wǎng)絡(luò)連接中,經(jīng)常要使用交換機(jī),尤其是iSCSI存儲(chǔ)系統(tǒng)一般都使用普通的以太網(wǎng)交換機(jī)。因?yàn)槠胀ǖ慕粨Q機(jī)對(duì)其使用的環(huán)境未知,所以不可能針對(duì)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)進(jìn)行特別的優(yōu)化。 在SAN中有三個(gè)主要的部件:服務(wù)器系統(tǒng)、存儲(chǔ)設(shè)備和互聯(lián)設(shè)備。改善SAN性能的方法主要都集中在這三個(gè)部件上。大多數(shù)的研究都集中在如何改善SAN的服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備這兩個(gè)部件上,而本文集中研究連接服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備的交換機(jī)中傳輸?shù)腎O命令。 本文詳細(xì)分析了iSCSI協(xié)議中I/O命令的處理過程,將啟動(dòng)端和目標(biāo)端之間傳輸?shù)膇SCSI PDU分為兩種:一種為包含讀寫數(shù)據(jù)的命令;另一種為與資源等待相關(guān)的命令,稱之為短命令。通過使短命令賦予高優(yōu)先級(jí)在交換機(jī)中傳輸,以達(dá)到改善整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能和資源利用率的目的。 理論證明部分利用排隊(duì)論理論,證明優(yōu)化算法縮短了系統(tǒng)的平均延遲時(shí)間。模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,優(yōu)化算法縮短了請(qǐng)求的平均處理時(shí)間,增大了系統(tǒng)吞吐量并改善了系統(tǒng)資源利用率。系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)對(duì)iSCSI協(xié)議進(jìn)行了‘修改,通過改變已知PDU加載到命令列表的位置達(dá)到了基于優(yōu)先級(jí)傳輸數(shù)據(jù)的目的。利用測(cè)試工具得出了優(yōu)化算法對(duì)系統(tǒng)平均響應(yīng)時(shí)間和系統(tǒng)吞吐量這兩個(gè)性能參數(shù)的改善。
【圖文】：

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文當(dāng)前，服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備的連接主要有三種形式:直接網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)(DA，Attachedstorage)，網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)伽As，NetworkA徹chedStorage)以及域網(wǎng)絡(luò)(SAN，StorageAreaNetwork)。這幾種網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方式特點(diǎn)各異，不同的領(lǐng)域。在傳統(tǒng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中，主機(jī)與存儲(chǔ)系統(tǒng)通過SCSI總線連接起來，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)接口連接到網(wǎng)絡(luò)中，這種結(jié)構(gòu)稱為DAs(DirectA抬那hedStorage)。如圖1.1所示。它完全以服務(wù)器為中心，本身只是硬件的堆疊，不帶有儲(chǔ)操作系統(tǒng)岡。外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備采用SCSI技術(shù)，或者FC(FiberChan，直接掛接在內(nèi)部總線上，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是整個(gè)服務(wù)器結(jié)構(gòu)的一部分，數(shù)據(jù)系統(tǒng)都未分離，存儲(chǔ)器與服務(wù)器之間通過傳統(tǒng)的lO總線通信。這種連主要應(yīng)用于單機(jī)或兩臺(tái)主機(jī)的集群環(huán)境中，主要優(yōu)點(diǎn)是存儲(chǔ)容量擴(kuò)展的單，投入成本少，見效快;但是由于沒有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，擴(kuò)充能力差�？蛻魴C(jī)

圖1.2NAS存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)AS設(shè)備完全以數(shù)據(jù)為中心，將存儲(chǔ)設(shè)備與服務(wù)器徹底分離，集中存儲(chǔ)據(jù)[3l。NAS設(shè)備的安裝、調(diào)試、使用和管理都很方便，而且進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容時(shí)也無需停頓，保證了數(shù)據(jù)流暢存儲(chǔ)。NAS設(shè)備內(nèi)置優(yōu)化的獨(dú)立系統(tǒng)，全力支持FO存儲(chǔ)，，從而有效釋放帶寬，大大提高了網(wǎng)絡(luò)整體省了系統(tǒng)整合和中央控制方面的存儲(chǔ)管理費(fèi)用。同時(shí)NAS設(shè)備一般的備份軟件，可以不經(jīng)過服務(wù)器將NAS設(shè)備中的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行本地且NAS設(shè)備提供硬盤RAID、冗余的電源和風(fēng)扇以及冗余的控制器，保證NAS的穩(wěn)定應(yīng)用。NAS提供了跨平臺(tái)的公用存儲(chǔ)空間，不同操臺(tái)下的多個(gè)客戶端可以很容易地共享NAS中的同一個(gè)文件。它基met以及標(biāo)準(zhǔn)的哪S和cIFS，可以適應(yīng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。另外，用戶現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，就可以通過不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議把NAS存儲(chǔ)設(shè)備附加在已經(jīng)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TP333

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 田亞坤;基于對(duì)象存儲(chǔ)系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)管理方法的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2671975