基于iSCSI的協(xié)議優(yōu)化及存儲(chǔ)技術(shù)研究.pdf

1、隨著數(shù)據(jù)的爆炸性增長(zhǎng)和數(shù)據(jù)重要性的不斷增加,傳統(tǒng)的存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需求。SAN存儲(chǔ)體系已經(jīng)被廣泛的研究和使用。iSCSI協(xié)議融合了SCSI協(xié)議和TCP/IP協(xié)議,定義了SCSI到TCP/IP的映射?；趇SCSI協(xié)議的IPSAN作為一種新興的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)體系,目前已經(jīng)成為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的重要解決手段。
　　本文是為了提高iSCSI存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能而展開(kāi)的,尤其是針對(duì)iSCSI協(xié)議進(jìn)行的優(yōu)化,同時(shí)還對(duì)系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的存儲(chǔ)技術(shù)和

2、算法進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)iSCSI存儲(chǔ)的特點(diǎn),使其有機(jī)協(xié)作,從而提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能。主要研究?jī)?nèi)容包括:iSCSI的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸分析及性能優(yōu)化、iSCSI虛擬交換機(jī)的工作機(jī)制和調(diào)度算法研究、依附iSCSI存儲(chǔ)的NFS服務(wù)器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)問(wèn)題、針對(duì)iSCSI存儲(chǔ)通信特點(diǎn)的替換算法研究、iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)體系中由多級(jí)Cache結(jié)構(gòu)引發(fā)的緩存替換問(wèn)題。
　　本文的創(chuàng)新之處概述如下:一、在iSCSI存儲(chǔ)協(xié)議結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)K-batch模塊,隨著

3、命令到達(dá)率λ的變化,批量處理參數(shù)K做相應(yīng)的實(shí)時(shí)調(diào)整。該批量處理策略可明顯降低命令的平均響應(yīng)時(shí)間,提高iSCSI存儲(chǔ)系統(tǒng)性能。二、提出一種iSCSI虛擬交換機(jī)的包調(diào)度算法FC-WFQ,隨著命令到達(dá)率以及命令中讀寫(xiě)比例的變化,FC-WFQ對(duì)各數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā)帶寬權(quán)重做相應(yīng)的實(shí)時(shí)調(diào)整。三、提出一種依附iSCSI存儲(chǔ)的NFS服務(wù)器中的CPU時(shí)間分配策略。該方案可以為服務(wù)器針對(duì)iSCSI和NFS兩端的服務(wù)合理分配CPU時(shí)間,從而加速服務(wù)器內(nèi)部的數(shù)據(jù)流

4、動(dòng),提高系統(tǒng)性能。四、提出一種基于局部性定量分析模型的自適應(yīng)MB-LRFU替換算法。該算法隨著訪問(wèn)特征的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整參數(shù)λ。針對(duì)多種訪問(wèn)模式,MB-LRFU均可顯著提高cache命中率。
　　本文研究了iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)中協(xié)議優(yōu)化的方法,如數(shù)據(jù)訪問(wèn)流程和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議等,并綜合考慮了iSCSI虛擬交換機(jī)調(diào)度算法,iSCSI存儲(chǔ)服務(wù)器緩存算法等多個(gè)方面的優(yōu)化技術(shù);同時(shí),本文使用建模分析和實(shí)際測(cè)試方法對(duì)所提優(yōu)化技術(shù)給出理論和實(shí)踐上的