【摘要】： 本文對(duì)國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展、研究及其應(yīng)用進(jìn)行了全面的介紹。對(duì)DAS,NAS,SAN等幾種主要網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行了闡述,對(duì)當(dāng)前國內(nèi)外非常關(guān)注的iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)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(yùn)行機(jī)制。 iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)自2003年2月IETF宣布正式通過后,以其基于當(dāng)前IP網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),獲得傳播信息方便,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理不再受到距離限制,廉價(jià)易用等技術(shù)優(yōu)勢,迅速地得到應(yīng)用和推廣。對(duì)大型資源中心建設(shè),數(shù)據(jù)中心建設(shè)及海量存儲(chǔ)等方面起到了重要地技術(shù)支撐作用,促進(jìn)了信息化建設(shè),更加推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用。 iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)也存在著不足,本文針對(duì)iSCSI通信時(shí),會(huì)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(duì)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(gè)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(gè)日志磁盤組成一個(gè)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(gè)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(diǎn),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(gè)大的日志文件,最后將其一次性發(fā)送到遠(yuǎn)程存儲(chǔ)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(chǔ)的效率。同時(shí),對(duì)引入RC緩存結(jié)構(gòu)的iSCSI系統(tǒng)這一方法的實(shí)現(xiàn)做了詳細(xì)的分析和闡述。 最后,建立了實(shí)驗(yàn)測試平臺(tái),利用Iometer和PostMark測試工具在千兆網(wǎng)環(huán)境下對(duì)引入RC緩存結(jié)構(gòu)的iSCSI系統(tǒng)優(yōu)化方案(RC)進(jìn)行了測試,對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明引入RC結(jié)構(gòu)iSCSI存儲(chǔ)系統(tǒng)在吞吐量和響應(yīng)時(shí)間方面性能有一定的提高。
【學(xué)位授予單位】：中南民族大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TP333
【圖文】：

圖 2.1 iSCSI 協(xié)議體系結(jié)構(gòu)發(fā)送端和目標(biāo)端的通信稱之為會(huì)話，一次會(huì)話可能包含一個(gè)或者多個(gè)TCP連接，發(fā)送端和目標(biāo)端之間也可以有多個(gè)會(huì)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(jìn)行傳輸?shù)摹SCSI協(xié)議通過登錄建立TCP連接，其中登錄起到認(rèn)證、授權(quán)和參數(shù)協(xié)商的作用。目標(biāo)端在一些通用端口上監(jiān)聽連接請(qǐng)求，而發(fā)送端通過向某一通用端口發(fā)送登錄信號(hào)開始進(jìn)行登陸，通過認(rèn)證，目標(biāo)端將接收登錄信號(hào)的響應(yīng)發(fā)送給發(fā)送端，通過登錄建立會(huì)話同時(shí)分配會(huì)話標(biāo)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(biāo)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(yùn)行機(jī)制在傳統(tǒng)的服務(wù)器/存儲(chǔ)器模式下，數(shù)據(jù)無法高效的在復(fù)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(jìn)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(cuò)誤處理、重發(fā)機(jī)制等優(yōu)點(diǎn)為 iSCSI 提供一個(gè)可靠的傳輸平臺(tái)，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(dá)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(jìn)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(jī)制進(jìn)行流量控制，與此同時(shí)，

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?cái)?shù)據(jù)給 Iometer，最后由 lometer 在輸出文件中報(bào)告結(jié)果。Dynamo 是多線程的，每個(gè)拷貝都可以模擬多個(gè)客戶程序所產(chǎn)生的負(fù)載，所運(yùn)行的每個(gè)Dynamo的拷貝叫做一個(gè) manager，其中的每個(gè)線程叫做一個(gè) worker。對(duì)每個(gè) worker 來說，主要有以下參數(shù)可以控制:Size: I/O請(qǐng)求大小（KB）；%Write: 讀/寫請(qǐng)求所占的百分比（%）；%Random:隨機(jī)/順序訪問所占百分比（%）；Delay:兩次突發(fā)傳輸?shù)牡却舆t時(shí)間（ms）；Brust:一次突發(fā)I/O請(qǐng)求的個(gè)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(shí)間。測試設(shè)置為：并發(fā)進(jìn)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(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王小娟;高校電視傳媒制播網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華東師范大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2751068