面對網(wǎng)絡化環(huán)境下數(shù)據(jù)快速增長與存儲容量的急劇膨脹,存儲系統(tǒng)的I/O（輸入/輸出,Input/Output）性能成為衡量外存儲系統(tǒng)的主要指標。由于InfiniBand（無限帶寬,簡稱IB）具有高帶寬、低延遲的優(yōu)點,被廣泛應用于高性能計算節(jié)點的互聯(lián)網(wǎng)絡,如果將該網(wǎng)絡連接拓展到存儲系統(tǒng)中,一方面可以顯著提高存儲系統(tǒng)的I/O性能,另一方面便于將計算節(jié)點間的網(wǎng)絡和存儲網(wǎng)絡統(tǒng)一起來,給集群系統(tǒng)的管理提供了極大的方便。本文基于此目的,主要研究InfiniBand網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)結構與存儲卷的分配策略。研究內(nèi)容如下:網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)結構方面,基于SRP（SCSI RDMA Protocol）協(xié)議,將InfiniBand體系映射到SCSI體系,概括出InfiniBand存儲網(wǎng)絡的I/O路徑,利用通信隊列對、內(nèi)核旁路技術、遠程直接存取技術設計了一個基于InfiniBand的存儲系統(tǒng)目標模擬器。實驗表明,遠程主機通過InfiniBand網(wǎng)絡連接訪問目標器存儲卷的I/O帶寬比通過光纖通道連接或千兆以太網(wǎng)連接的I/O帶寬高得多,甚至比主機本地磁盤訪問的I/O帶寬高5倍。研究還得出了目標器I/O帶寬利用率受RAID卡帶寬... 

【文章來源】：湖南大學湖南省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 網(wǎng)絡存儲概述
        1.3.1 直接依附存儲（Direct Attached Storage, DAS）
        1.3.2 網(wǎng)絡附屬存儲（Network Attached Storage，NAS）
        1.3.3 存儲區(qū)域網(wǎng)絡（Storage Area Network, SAN）
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 基于InfiniBand 的存儲目標器系統(tǒng)結構
    2.1 引言
    2.2 InfiniBand 簡介
    2.3 InfiniBand 存儲系統(tǒng)I/O 路徑
        2.3.1 SCSI 體系結構映射
        2.3.2 存儲系統(tǒng)I/O 路徑
    2.4 InfiniBand 存儲通信管理
        2.4.1 發(fā)現(xiàn)SRP 目標器端口
        2.4.2 建立連接
        2.4.3 釋放連接
        2.4.4 數(shù)據(jù)寫出與讀入操作
    2.5 目標器設計原理
        2.5.1 通信隊列對
        2.5.2 RDMA 旁路技術和多任務并發(fā)處理
        2.5.3 SCSI Target 映射
    2.6 目標模擬器實現(xiàn)
        2.6.1 目標器工作流程
        2.6.2 RDMA 讀寫命令處理
    2.7 小結
第3章 基于GUID 動態(tài)映射的授權訪問算法與屏蔽策略
    3.1 授權訪問與屏蔽概念
    3.2 授權訪問主要實現(xiàn)方式
    3.3 GUID 動態(tài)映射實現(xiàn)LUN 授權訪問與屏蔽
        3.3.1 InfiniBand GUID
        3.3.2 邏輯卷的授權分配與屏蔽
        3.3.3 配置管理軟件
    3.4 系統(tǒng)性能評價
    3.5 小結
第4章 IB-SAN 卷共享策略研究
    4.1 SAN 中的數(shù)據(jù)共享問題
    4.2 主要的解決方案
        4.2.1 分布式
        4.2.2 集中式
    4.3 存儲共享管理器
        4.3.1 設備映射算法
        4.3.2 I/O 響應過程
        4.3.3 共享管理功能模塊
        4.3.4 系統(tǒng)性能評測
    4.4 小結
第5章 系統(tǒng)實驗與結果分析
    5.1 Iometer
    5.2 實驗環(huán)境
    5.3 實驗結果分析
        5.3.1 實驗一
        5.3.2 實驗二
    5.4 下一步改進方案
        5.4.1 存儲系統(tǒng)硬件組成
        5.4.2 改進方案
    5.5 小結
結論與展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文及參加的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]InfiniBand統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心[J]. 冰原.  每周電腦報. 2006(26)
[3]網(wǎng)絡存儲環(huán)境下基于RADIUS的DH-CHAP方案[J]. 劉祥濤.  計算機應用. 2006(02)
[4]RAID中零拷貝技術研究[J]. 劉瑞芳,萬繼光,譚志虎.  華中科技大學學報(自然科學版). 2005(S1)
[5]一種高可擴展存儲網(wǎng)絡系統(tǒng)TH-MSNS的研究與實現(xiàn)[J]. 舒繼武,薛巍,李必剛,鄭緯民.  計算機學報. 2005(03)
[6]Design and Implementation of a Fibre Channel Target Driver Supporting SCSI[J]. 吳昊,舒繼武,溫冬嬋,鄭緯民.  Tsinghua Science and Technology. 2005(01)
[7]Design and Implementation of a Storage Virtualization System Based on SCSI Target Simulator in SAN[J]. 李必剛,舒繼武,鄭緯民.  Tsinghua Science and Technology. 2005(01)
[8]SAN存儲系統(tǒng)的I/O路徑控制與管理[J]. 付長冬,舒繼武,吳昊,沈美明.  小型微型計算機系統(tǒng). 2004(05)
[9]一種基于SAN共享存儲的自適應存儲系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)[J]. 何統(tǒng)洲,王國強.  高等函授學報(自然科學版). 2004(02)
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本文編號：3636878