【摘要】： 隨著互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下企業(yè)數(shù)據(jù)的爆炸性增長、企業(yè)商務(wù)模式的轉(zhuǎn)變和以數(shù)據(jù)為本的企業(yè)知識產(chǎn)權(quán)價值的體現(xiàn)，傳統(tǒng)的信息存儲方式已不能滿足新的需要，存儲的網(wǎng)絡(luò)化成為IT技術(shù)的新亮點(diǎn)。iSCSI是一種新興的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)，將IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成到存儲I／O之中，融合了網(wǎng)絡(luò)和存儲的特性，在構(gòu)建異構(gòu)的存儲網(wǎng)絡(luò)方面有著其它數(shù)據(jù)訪問協(xié)議所無法比擬的優(yōu)勢。iSCSI在開放性、容量、傳輸速度、兼容性、安全性等方面的優(yōu)勢和簡單的管理、部署使其得到廣泛的關(guān)注。但與Fabric Channel(光纖隧道)相比，其傳輸效率較低，CPU占用率較高。如何提高iSCSI技術(shù)的性能，降低資源使用率成為急待解決的問題。 本文將網(wǎng)絡(luò)處理器技術(shù)應(yīng)用于iSCSI協(xié)議處理中，，并提出用IXP2400網(wǎng)絡(luò)處理器來實(shí)現(xiàn)iSCSI Initiator的方案。目前iSCSI Initiator有三種主要的實(shí)現(xiàn)方式：(1)純軟件方式：采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡連接以太網(wǎng)，iSCSI和TCP／IP協(xié)議用軟件實(shí)現(xiàn)，由主機(jī)CPU負(fù)責(zé)處理；(2)TOE(TCP／IP卸載引擎)方式：iSCSI協(xié)議用軟件實(shí)現(xiàn)，由主機(jī)負(fù)責(zé)處理，而TCP／IP協(xié)議由網(wǎng)卡處理；(3)iSCSI HBA方式：iSCSI和TCP／IP協(xié)議均交由主機(jī)總線適配器(Host Bus Adapter，HBA)處理。本文采用第三種方案，采用Intel IXP2400網(wǎng)絡(luò)處理器為硬件平臺，在其上運(yùn)行一個嵌入式操作系統(tǒng)。主機(jī)CPU上的TCP／IP協(xié)議處理工作被放置到網(wǎng)絡(luò)處理器中，同時在嵌入式操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)iSCSI協(xié)議，并利用IXP2400的微引擎中的CRC單元來實(shí)現(xiàn)iSCSI協(xié)議中數(shù)據(jù)摘要的計算，減少對XScale處理資源的消耗。以軟硬件相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)iSCSI Initiator的功能，iSCSI和TCP/IP協(xié)議都在IXP2400上實(shí)現(xiàn)，整個系統(tǒng)作為HBA以外部通道的方式實(shí)現(xiàn)存儲I／O操作。 本文首先研究了iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲體系結(jié)構(gòu)，從會話管理、命名與尋址、協(xié)議數(shù)據(jù)單元格式、錯誤恢復(fù)機(jī)制等方面對iSCSI協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)地分析。然后介紹了IXP2400開發(fā)板ENP-2611和IXA SDK開發(fā)包。最后提出了基于ENP-2611板的iSCSI HBA卡設(shè)計模型和實(shí)現(xiàn)。重點(diǎn)介紹了iSCSI HBA卡原型系統(tǒng)的層次化系統(tǒng)設(shè)計模型和關(guān)鍵技術(shù)研究，同時給出了該系統(tǒng)主要的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
【圖文】：

供了這樣幾個功能:(l)保證iSCsl命令的可靠傳遞，(勻確保命令的有序傳遞，(3)增強(qiáng)玩itiator和Target雙方直接的命令流量控制。這些功能是由iSCSI協(xié)議中的Initiator和Target雙方共同維持的三個指針實(shí)現(xiàn)的，見圖2一3。黝黝黝黝接收方Ta悅.t!!!翻 翻l}}}曝曝 }}}!}}}圖2一 3iSCSI命令計數(shù)機(jī)制示意圖發(fā)送方Initiator維護(hù)著一個發(fā)送緩沖區(qū)，此緩沖區(qū)用于存儲那些已發(fā)出但尚未得到確認(rèn)的命令。接收方腸rget維護(hù)一個接收緩沖，用于存儲那些己到達(dá)的順序和錯序的命令。三個指針間存在著關(guān)系:ExPcmdsN<cmdsN<MaxCmdsN。其工作機(jī)制如圖2一3所示。Initiator端的ExpCmdSN是由Ta嗯et端通知的，l乞rget端當(dāng)前窗口的大小是MaxCmdSN一ExPCmdSN+1。這種機(jī)制有些類似于TCP的滑動窗口機(jī)制，但是有些區(qū)別:1.isesl的命令是單向的，只是從玩itiator到Ta唱et。2.窗口是不滑動的，腸rget方窗口在傳輸進(jìn)行過程中會越來越小，直至關(guān)閉。

勸勸 勸附加頭娜州。(可坳、頭娜戮紹攤(珊》_一 ____}}}今今 今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今今欲 欲欲擁段獷命令+效據(jù)+效據(jù)段拉臉(可選)》 》圖2一 4iSCSI協(xié)議數(shù)據(jù)單元格式iSCSI將SCSI命令、數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息打包入PDU中，通過TCP連接發(fā)送。 iscslPDu包根據(jù)其操作碼(Op一code)的不同有所差異，可以將其分類。2.7流量控制與重傳機(jī)制iSCSI采用TCP/IP協(xié)議的端到端的流量控制機(jī)制，以可變發(fā)送窗口的方式進(jìn)行流量控制。發(fā)送窗口在連接建立時由雙方商定，在通信的過程中，接收方可根據(jù)自己的資源使用情況隨時動態(tài)地調(diào)整自己的接收窗口，然后通知發(fā)送方，使發(fā)送方的發(fā)送窗口和自己的接收窗口保持一致。此外發(fā)送方還可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況動態(tài)地調(diào)整發(fā)送速率，因而iSCSI的流量控制機(jī)制對網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性很好，尤其在網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲較大的網(wǎng)絡(luò)中。iSCSI采用TCP的自適應(yīng)超時重發(fā)算法
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TP334.7

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 周敬利,田華元,姜明華;虛擬iSCSI存儲通道的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年12期

2 楊進(jìn),魏軼偉,何寧,賈惠波;iSCSI——基于IP的存儲協(xié)議[J];計算機(jī)工程;2003年10期

3 程紅軍,陳洪,張激,談金泉;應(yīng)用于iSCSI的TOE技術(shù)分析[J];計算機(jī)工程;2004年09期

4 唐鋒,施亮,吳智銘;iSCSI協(xié)議的初步實(shí)現(xiàn)[J];微型電腦應(yīng)用;2003年02期

本文編號：2675527