基于屬性的存儲系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量研究.pdf

1、隨著用戶和應(yīng)用需求的不斷增長,存儲系統(tǒng)在規(guī)模、體系結(jié)構(gòu)等方面都出現(xiàn)了新的變化,系統(tǒng)正朝著大規(guī)模、復(fù)雜化的方向飛速發(fā)展,隨之而來的是為了滿足各種存儲需求而引起的管理難度。例如,為了滿足系統(tǒng)I/O性能需求而實施的配置管理設(shè)置,由于出現(xiàn)新的安全性需求而不得不進(jìn)行重新調(diào)整。這樣的調(diào)整通常是復(fù)雜而漫長的過程,更為嚴(yán)重的是,在調(diào)整中往往需要犧牲某一方面的性能才能提高另一方面的性能,這樣耗費(fèi)管理成本而又收效不佳的操作成為了大規(guī)模存儲系統(tǒng)發(fā)展的嚴(yán)重障礙

2、。
　　服務(wù)質(zhì)量(QoS)是評估系統(tǒng)性能的綜合指標(biāo)體系,存儲系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量(QoSS)包括容量、數(shù)據(jù)傳輸率、請求響應(yīng)延時、可靠性、可用性、安全性、數(shù)據(jù)持久性等與存儲應(yīng)用相關(guān)的指標(biāo)。有效的QoSS實施機(jī)制是解決存儲規(guī)模與系統(tǒng)管理之間矛盾的途徑。
　　面向QoSS的自適應(yīng)閉環(huán)模型——屬性管理模型(AM-M)在存儲系統(tǒng)中實現(xiàn)了針對不同用戶和應(yīng)用的智能化按需存儲。AM-M模型結(jié)合屬性管理思想和對象存儲技術(shù),利用對象所攜帶的“屬性”描

3、述存儲需求和數(shù)據(jù)信息并在系統(tǒng)中傳遞。以AM-M模型為基礎(chǔ)的存儲系統(tǒng)不再為要進(jìn)行的調(diào)整付出更多的管理代價,取而代之的是根據(jù)自動“感應(yīng)”到的屬性實施相應(yīng)的存儲策略,以此來滿足各種需求。將基于AM-M模型的存儲系統(tǒng)稱為屬性存儲系統(tǒng),它是實施QoSS的理想平臺。
　　實現(xiàn)屬性存儲系統(tǒng)的兩個要素是QoSS的輸入機(jī)制和QoSS控制管理機(jī)制。QoSS輸入機(jī)制定義了系統(tǒng)中實施QoSS的先決條件,其所要解決的關(guān)鍵問題是對存儲需求的形式化定義。在基于

4、屬性的存儲系統(tǒng)中,用屬性來量化描述各種存儲需求和行為特征,研究系統(tǒng)何時需要獲取怎樣的屬性信息,以及這些屬性信息又通過怎樣的方式定義和獲取。QoSS控制管理機(jī)制是系統(tǒng)實施QoSS的落腳點,其關(guān)鍵在于實現(xiàn)由QoSS輸入機(jī)制驅(qū)動的自適應(yīng)控制和管理。在屬性存儲系統(tǒng)中建立屬性特征與存儲策略間的對應(yīng)關(guān)系,系統(tǒng)中存儲策略具體如何實施以相關(guān)的屬性為依據(jù)。
　　以一個實際的存儲應(yīng)用視頻點播(VOD)為研究對象,討論了基于屬性的VOD系統(tǒng),通過建立對

5、象熱度模型對VOD負(fù)載的熱點分布屬性特征進(jìn)行量化描述。進(jìn)一步研究了VOD系統(tǒng)基于對象熱度屬性(熱度值)的緩存策略,建立了緩存大小、緩存命中率與對象熱度值之間的對應(yīng)關(guān)系。
　　最后設(shè)計并實現(xiàn)了原型系統(tǒng)AM-VOD,該原型系統(tǒng)以對象文件系統(tǒng)OSDfs和iSCSI-OSD傳輸模式為基礎(chǔ)實現(xiàn)了對象訪問接口,按照OSD T10標(biāo)準(zhǔn)定義了對象熱度屬性頁,以對象熱度屬性為依據(jù)優(yōu)化對象設(shè)備端的緩存策略,測試結(jié)果表明,原型系統(tǒng)的I/O性能比同等條件