【摘要】： 隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,以及網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)中需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)呈爆炸性增長,這給網(wǎng)絡(luò)傳輸帶來巨大的壓力。隨著存儲系統(tǒng)規(guī)模的擴大,存儲系統(tǒng)中形成了復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)鏈路,因此利用存儲網(wǎng)絡(luò)中的鏈路資源提高傳輸率方法的研究具有實用價值和應(yīng)用前景。 為了充分利用網(wǎng)絡(luò)鏈路資源,構(gòu)建了一個多鏈路存儲系統(tǒng),作為研究多鏈路技術(shù)的平臺。研究發(fā)現(xiàn)在I/O功能棧中的塊層實現(xiàn)多鏈路功能具有與其他系統(tǒng)模塊最小的耦合性,據(jù)此提出了利用系統(tǒng)資源的調(diào)度算法,降低系統(tǒng)資源利用率,實現(xiàn)了靈活配置和擴展。研究了多鏈路設(shè)備的虛擬化技術(shù),提出了多鏈路設(shè)備的虛擬化實現(xiàn)的方法,包括增加了表示虛擬設(shè)備和鏈路組的抽象層,建立了相關(guān)的映射關(guān)系,融合了回調(diào)函數(shù),共享內(nèi)存和消息機制在模塊之間通信的優(yōu)勢,實現(xiàn)了對多鏈路的統(tǒng)一管理和級聯(lián)訪問,避免了因虛擬化而引起的模塊之間信息慢同步的問題。研究了故障檢測技術(shù),提出了充分考慮網(wǎng)絡(luò)流量等實時因素來動態(tài)預(yù)測下一個心跳到達時間的算法,提高了故障檢測的準確度和速率。研究了鏈路負載平衡及不同的調(diào)度策略,實現(xiàn)了四種簡單并有效分擔(dān)負載的調(diào)度策略:根據(jù)鏈路數(shù)目而均勻的輪流分擔(dān)負載,即輪詢;根據(jù)各條鏈路所需要處理的I/O數(shù),即選擇I/O數(shù)目最小的鏈路;根據(jù)各條鏈路所需要處理的塊數(shù),即選擇塊數(shù)目最小的鏈路;錯誤恢復(fù),即選擇熱備的鏈路。 在百兆以太網(wǎng)的環(huán)境下,對單鏈路和多鏈路訪問進行了理論分析,并進行了性能測試,多鏈路訪問速度高于單鏈路訪問速度,但由于多鏈路訪問增加了I/O重定向的代價,因而多鏈路中的單路比普通的單鏈路訪問速度低,并且隨著鏈路數(shù)增多,性能增量降低,這個問題需要在日后的研究中對其做進一步的改進。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TP333
【圖文】：

圖 1.1 單鏈路圖，多鏈路技術(shù)對于提高傳輸率和增強靈活性是有價值的。網(wǎng)絡(luò)存儲中的多包括兩種情況：一個發(fā)起端可通過多條路徑連接到同一個目標端，發(fā)起端個線程訪問目標端不同的磁盤或者其他存儲設(shè)備。另外一種情況是，一個通過多條路徑連接到同一個目標端，發(fā)起端開啟多個線程訪問目標端同一兩者的區(qū)分是前者不需要考慮數(shù)據(jù)一致性，而后者需要。數(shù)據(jù)一致性是指操作同一數(shù)據(jù)時，操作的結(jié)果不會因為線程調(diào)度的次序不同而出現(xiàn)差異，程所訪問的磁盤是不同的[5]。對于第一種多鏈路，只需要目標端是擁有多個夠進行數(shù)據(jù)隔離的控制器，各個線程不同的磁盤，互不干擾，因此不需要一致性。第二種多鏈路中同時有幾個進程訪問同一個磁盤，沒有數(shù)據(jù)隔離，一致性需要保障。而第一種多鏈路，目前的主流操作系統(tǒng)通過訪問控制已種多鏈路的實現(xiàn)的。但是另外一種多鏈路技術(shù)目前實現(xiàn)的很少。因此本文種多鏈路技術(shù)進行研究并實現(xiàn)。

所有的 TCP 連接可以關(guān)聯(lián)到發(fā)on 中，這樣就形成了可用的多鏈路。這種令或數(shù)據(jù)流交給不同的連接處理，擺脫單能[7]。但由于 session 和 connection 都是 上的其他傳輸協(xié)議。當前另一種多鏈路方ux2.5 操作系統(tǒng)中，多啟動多互連的 I/O 連層子系統(tǒng)的原有的 I/O 處理流程[8]。在 SC計了一組新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用來支持多路的中的核心系統(tǒng)，改變之后雖然能夠支持多SI 命令的效率。由于 SCSI 子系統(tǒng)提供 SC SCSI 子系統(tǒng)的多路會增加新的接口，這容。當前還有工業(yè)界產(chǎn)商所支持的多鏈路產(chǎn)多鏈路支持方式，而且只支持自己的存儲

下一個環(huán)節(jié)是主機 I/O 控制器，或者是網(wǎng)絡(luò)接口卡，具體是哪一個依使用的存儲技術(shù)。主機 I/O 控制器和網(wǎng)絡(luò)接口卡的控制軟件運行在適配器的固或者作為驅(qū)動程序運行在主機系統(tǒng)。固件是一種控制器特定的軟件，位于并主機 I/O 控制器或網(wǎng)絡(luò)接口卡的特別的硬件芯片上。它控制最基本的功能，包監(jiān)測，誤差診斷等。在主機 I/O 控制器之后，是連接部分——存儲網(wǎng)絡(luò)。沿著的下一站是設(shè)備和子系統(tǒng)，他們處于來自主機 I/O 控制器的網(wǎng)絡(luò)的目標端。系統(tǒng)在存儲總線或網(wǎng)絡(luò)上通常擁有一個或者多個地址，而在存儲子系統(tǒng)中的作為與更高級 ID 相關(guān)聯(lián)的 LUN(Logic Unit Number)尋址。另一個方法是利用技術(shù)，將整個子系統(tǒng)中的設(shè)備看做一個單一的大設(shè)備，這可以通過一個完全且獨立的 I/O 總線或網(wǎng)絡(luò)來顯示，這些 I/O 總線或網(wǎng)絡(luò)處于子系統(tǒng)內(nèi)部，連接部的設(shè)備[10]。I/O 物理通道中的各個環(huán)節(jié)都是形成多鏈路的物質(zhì)基礎(chǔ)。當 I/O道的各個環(huán)節(jié)有冗余時，都可以形成多鏈路。如圖 2.2 所示，是最簡單的多鏈連接。該圖中的服務(wù)器通過兩個 HBA 卡，接入網(wǎng)絡(luò)，連接到存儲設(shè)備 1 的兩端口上。服務(wù)器擁有兩條訪問同一物理設(shè)備的鏈路。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 周敬利,徐漾;基于iSCSI的存儲系統(tǒng)[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2002年11期

2 周敬利,向東,余勝生,曾東,顧健;iSCSI的性能分析和優(yōu)化[J];計算機工程與科學(xué);2004年12期

3 陸廣遠;吳悅;楊洪斌;;分布式并行系統(tǒng)中的一種故障分類模型[J];計算機應(yīng)用與軟件;2006年07期

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

5 高龍華;網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)的分析與比較[J];現(xiàn)代通信;2002年12期

6 姜明華,周敬利,田華元;一種基于光纖通道的高可用存儲系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J];小型微型計算機系統(tǒng);2004年09期

7 蔡斌,謝長生,任勁;SCSI子系統(tǒng)中間層多啟動互連多路徑I/O的存儲方式的研究[J];小型微型計算機系統(tǒng);2005年08期

本文編號：2747222