【摘要】： 信息爆炸為海量數(shù)字資源管理帶來的挑戰(zhàn)之一就是海量信息的存儲(chǔ)問題。以FC-SAN為代表的網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)為該挑戰(zhàn)提供了新的解決途徑。海量數(shù)字資源管理的一個(gè)典型應(yīng)用就是大型數(shù)字圖書館。FC-SAN系統(tǒng)作為存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施其性能在很大程度上影響著整個(gè)數(shù)字圖書館應(yīng)用在訪問性能和服務(wù)質(zhì)量上的表現(xiàn)。然而由于組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜等諸多因素,致使FC-SAN系統(tǒng)性能的有關(guān)研究仍處于初級(jí)階段,從理論到工具都十分欠缺。本論文主要致力于解決這一領(lǐng)域中最高的一個(gè)層次——FC-SAN系統(tǒng)性能分析和監(jiān)測(cè)的問題,論文的主要內(nèi)容如下: 通過回顧FC-SAN的典型組成,給出FC-SAN性能分析模型的整體抽象及其適用范圍,并在介紹每一組成的運(yùn)作技術(shù)的基礎(chǔ)之上給出每一組成的模型抽象與數(shù)學(xué)描述——即SANMO2模型方法;并通過實(shí)例說明了模型的應(yīng)用與實(shí)施方法,對(duì)比實(shí)例的模型驗(yàn)證結(jié)果顯示其最大誤差率不超過28%。在此基礎(chǔ)上,利用該分析模型預(yù)測(cè)出FC-SAN系統(tǒng)實(shí)例在幾種典型工作負(fù)載下瓶頸會(huì)出現(xiàn)在不同位置這一事實(shí),從另一個(gè)角度說明了FC-SAN系統(tǒng)性能分析的必要性;并在定位瓶頸的基礎(chǔ)上,利用該模型討論了瓶頸的緩解,提出了次瓶頸(簇)的概念,指出:對(duì)存在次瓶頸的系統(tǒng),必須同時(shí)增加所有屬于次瓶頸簇的部位的系統(tǒng)資源,才能對(duì)系統(tǒng)的性能改善起到有效作用。 基于上述工作,提出一種系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)方法。該方法較之主流的帶內(nèi)方法、帶外方法,具有實(shí)施代價(jià)小、對(duì)被監(jiān)控系統(tǒng)本身影響小、較為獨(dú)立和公正、相對(duì)健壯等優(yōu)點(diǎn)。由于該方法的有效性很大程度上依賴于分析模型的有效性,具體而言主要包括分析模型的擴(kuò)展能力以及分析模型的精度。因此本文將SANMO2模型在部分隨機(jī)I/O、讀寫請(qǐng)求混合、陣列控制器緩存使能等方面進(jìn)行了擴(kuò)展;并結(jié)合Round現(xiàn)象為模型進(jìn)行了校正,同時(shí)討論了校正后模型的適用范圍,在該范圍內(nèi),模型的精確程度提高了近30%(最大誤差率降低約8%)。 作為對(duì)于分析方法的補(bǔ)充,最后,本文提出一種可以對(duì)整個(gè)FC-SAN系統(tǒng)進(jìn)行性能仿真的MMQ模型,用于不同的FC-SAN實(shí)例。通過例子,本文還對(duì)該模型的仿真實(shí)現(xiàn)以及仿真結(jié)果的分析和評(píng)價(jià)進(jìn)行了說明。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TP333
【圖文】：

圖 1.2： FC-SAN 實(shí)例數(shù)字圖書館中 FC-SAN 性能管理的必要性圖 1.2 的實(shí)例中可以看到：FC-SAN 中存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)連都是可以自由配置和組合的。不同的應(yīng)用，對(duì) FC-SAN 中這三個(gè)一樣；隨著時(shí)間的推移，同一應(yīng)用對(duì)這三個(gè)部分的需求也會(huì)改變部分還是相互制約的。例如利用 FC-SAN 作為基礎(chǔ)設(shè)施為數(shù)字圖ok 服務(wù)提供支持，如果主要存儲(chǔ)資源的內(nèi)容是教學(xué)參考書，其應(yīng)用戶集中的（往往也是順序的）訪問少量 E-book 資源；如果主要普通泛讀材料，其模式是少量用戶間或分散的隨機(jī)訪問大量的 E者服務(wù)器配置相對(duì)較高、存儲(chǔ)設(shè)備配置相對(duì)較低，后者的存儲(chǔ)設(shè)高、服務(wù)器配置相對(duì)較低。隨著用戶量的增加和存儲(chǔ)資源的積累儲(chǔ)資源的配置可能會(huì)不斷的擴(kuò)充，擴(kuò)充到一定的階段，網(wǎng)絡(luò)連接瓶頸，也需要調(diào)整其配置。因此，結(jié)合應(yīng)用的特點(diǎn)合理地配置這

圖 1.3： FC-SAN 系統(tǒng)性能管理的三個(gè)層次FC-SAN 系統(tǒng)資源管理：即對(duì)當(dāng)前 FC-SAN 系統(tǒng)中所有的設(shè)備細(xì)的動(dòng)態(tài)清單管理。這一層次是所有其他后續(xù)層次工作的重要基首先搞清楚整個(gè) FC-SAN 系統(tǒng)中資源的詳細(xì)情況，才可能進(jìn)一步管理和監(jiān)控。該清單主要包括當(dāng)前系統(tǒng)中所有設(shè)備資源的數(shù)量、各個(gè)資源之間的拓?fù)溥B接，虛擬單元的劃分、以及彼此之間所有存儲(chǔ)空間的使用情況等。因?yàn)?FC-SAN 系統(tǒng)實(shí)例會(huì)隨著應(yīng)用需要部或者縮減，各部分的連接情況也會(huì)人為或意外變動(dòng)，一些資源會(huì)隨著時(shí)間發(fā)生改變，因此該清單管理必須是動(dòng)態(tài)維護(hù)的。對(duì)于的系統(tǒng)來說，該層次的管理可以靠人工周期性的清理和檢查系統(tǒng)于規(guī)模較大、承載業(yè)務(wù)較多的系統(tǒng)來說，該層次的管理如果只依時(shí)勞力，還可能出錯(cuò)。因此，需要專業(yè)的管理工具通過設(shè)備自動(dòng)蹤掃描等技術(shù)來自動(dòng)的維護(hù)這個(gè)動(dòng)態(tài)的資源清單。因?yàn)檫@類 FC管理工具需要與設(shè)備對(duì)話，而在該領(lǐng)域目前又尚無相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，

FC-SAN的典型組成

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本文編號(hào)：2779482