【摘要】： 本文對國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)的發(fā)展、研究及其應(yīng)用進行了全面的介紹。對DAS,NAS,SAN等幾種主要網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)進行了闡述,對當前國內(nèi)外非常關(guān)注的iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)的應(yīng)用進行了詳細的分析,包括iSCSI的概念,iSCSI體系結(jié)構(gòu),iSCSI協(xié)議的組成,iSCSI包的順序,iSCSI的工作流程及其運行機制。 iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)標準自2003年2月IETF宣布正式通過后,以其基于當前IP網(wǎng)絡(luò)平臺,獲得傳播信息方便,數(shù)據(jù)存儲管理不再受到距離限制,廉價易用等技術(shù)優(yōu)勢,迅速地得到應(yīng)用和推廣。對大型資源中心建設(shè),數(shù)據(jù)中心建設(shè)及海量存儲等方面起到了重要地技術(shù)支撐作用,促進了信息化建設(shè),更加推動了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用。 iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)也存在著不足,本文針對iSCSI通信時,會有很大比例的小數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸造成網(wǎng)絡(luò)性能降低,不能有效地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬,展開了對iSCSI性能優(yōu)化策略的研究。在基于聚合讀寫的思想考慮下,構(gòu)建一個高效的RAM Cache緩存結(jié)構(gòu)(簡稱RC),通過在系統(tǒng)非分頁池開辟一段空間,然后利用一個日志磁盤組成一個雙層結(jié)構(gòu)的RC緩存,利用RC緩存結(jié)構(gòu)將大量小數(shù)據(jù)包聚合成一個大數(shù)據(jù)包,集合到系統(tǒng)所開辟的非分頁池中。然后利用日志文件系統(tǒng)可以快速讀寫文件的特點,將存放在RAM中的數(shù)據(jù)快速寫入日志磁盤中,組合生成一個大的日志文件,最后將其一次性發(fā)送到遠程存儲系統(tǒng)中。這樣就可以充分利用網(wǎng)絡(luò)帶寬資源,提高iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲的效率。同時,對引入RC緩存結(jié)構(gòu)的iSCSI系統(tǒng)這一方法的實現(xiàn)做了詳細的分析和闡述。 最后,建立了實驗測試平臺,利用Iometer和PostMark測試工具在千兆網(wǎng)環(huán)境下對引入RC緩存結(jié)構(gòu)的iSCSI系統(tǒng)優(yōu)化方案(RC)進行了測試,對結(jié)果進行了分析。結(jié)果表明引入RC結(jié)構(gòu)iSCSI存儲系統(tǒng)在吞吐量和響應(yīng)時間方面性能有一定的提高。
【學位授予單位】：中南民族大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TP333
【圖文】：

圖 2.1 iSCSI 協(xié)議體系結(jié)構(gòu)發(fā)送端和目標端的通信稱之為會話，一次會話可能包含一個或者多個TCP連接，發(fā)送端和目標端之間也可以有多個會話。SCSI命令、控制信息、參數(shù)和數(shù)據(jù)都是利用iSCSI協(xié)議數(shù)據(jù)單元（protocol data unit,PDU）通過TCP連接進行傳輸?shù)�。iSCSI協(xié)議通過登錄建立TCP連接，其中登錄起到認證、授權(quán)和參數(shù)協(xié)商的作用。目標端在一些通用端口上監(jiān)聽連接請求，而發(fā)送端通過向某一通用端口發(fā)送登錄信號開始進行登陸，通過認證，目標端將接收登錄信號的響應(yīng)發(fā)送給發(fā)送端，通過登錄建立會話同時分配會話標示符。接著，雙方通過協(xié)商確定各種參數(shù)后，發(fā)送端將SCSI命令和數(shù)據(jù)發(fā)送到目標端的邏輯設(shè)備，通過iSCS消息這些命令在已建立的iSCSI連接上傳遞。由于連接具有從屬性和唯一性，iSCSI協(xié)議規(guī)定必須由傳遞SCSI命令的TCP連接來傳遞該命令所需要的參數(shù)和數(shù)據(jù)[7]。

圖 2.2 iSCSI 工作流程圖2.6 iSCSI 的運行機制在傳統(tǒng)的服務(wù)器/存儲器模式下，數(shù)據(jù)無法高效的在復雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上傳輸，所以 iSCSI 采用了一種以包為基本傳送單位進行傳送的全新模式。iSCSI協(xié)議是建立在 TCP 層上的，這樣就可以利用 TCP 的流量控制、錯誤處理、重發(fā)機制等優(yōu)點為 iSCSI 提供一個可靠的傳輸平臺，從而避免了如 Ethernet 受到傳輸距離的限制，而 IP 層又無法保證包有序、可靠的到達等種種缺陷。2.6.1 流量控制在網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲較大的網(wǎng)絡(luò)中，由于 iSCSI 是通過 TCP/IP 協(xié)議進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送的，所以 iSCSI 采用其相同的流量控制機制進行流量控制，與此同時，

根據(jù) lometer 的命令，Dynamo 產(chǎn)生 I/O 操作并記錄性能信息，然后返回數(shù)據(jù)給 Iometer，最后由 lometer 在輸出文件中報告結(jié)果。Dynamo 是多線程的，每個拷貝都可以模擬多個客戶程序所產(chǎn)生的負載，所運行的每個Dynamo的拷貝叫做一個 manager，其中的每個線程叫做一個 worker。對每個 worker 來說，主要有以下參數(shù)可以控制:Size: I/O請求大小（KB）；%Write: 讀/寫請求所占的百分比（%）；%Random:隨機/順序訪問所占百分比（%）；Delay:兩次突發(fā)傳輸?shù)牡却舆t時間（ms）；Brust:一次突發(fā)I/O請求的個數(shù)（I/Os）。下面是千兆環(huán)境下的RC與普通iSCSI的比較（1）平均響應(yīng)時間。測試設(shè)置為：并發(fā)進程數(shù)為32，訪問模式異步，讀100%，順序100%，傳輸延遲0，突發(fā)長度1,測試結(jié)果如圖 5.3。

【引證文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 王小娟;高校電視傳媒制播網(wǎng)絡(luò)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D];華東師范大學;2012年

本文編號：2751068