光纤通道适配器驱动程序的研究与实现

发布时间：2018-09-03 19:10

【摘要】：近几年，随着云存储概念的热烈讨论和云存储相关技术的快速发展，网络存储技术也受到越来越多的重视和关注。其中最不容忽视的就是存储区域网（Storage Area Network，SAN）技术。存储区域网以网络的方式将服务器与外接存储设备连接起来，是一种具备大容量、高性能和高可靠性等优点的存储架构。作为SAN技术的一种，基于光纤通道技术的FC SAN目前广泛应用于大型企业级存储方案。 尽管对于存储的需求一直有增无减，但国内在这一领域研究相对仍然较少，能用于实际应用的产品更是凤毛麟角。因此本课题着眼于光纤通道适配器驱动程序的研究之上，，希望能够在这一方面作出有益的贡献。光纤通道适配器是服务器接入FC SAN不可或缺的设备，提供了服务器内部I/O通道（通常是PCI）与存储系统的I/O通道（即光纤通道）之间的物理连接。 本文首先详细分析了与光纤通道适配器相关的原理和协议，包括处于最上层的SCSI协议、最底层的光纤通道协议以及作为映射层的FCP协议。然后在现有的底层硬件条件下，设计了符合光纤通道适配器功能的分成多个模块的驱动程序。在具体实现方面，选择Xilinx FPGA开发板ml555作为底层硬件平台，完成编写了适用于Linux操作系统2.6.31内核版本的驱动代码，并对各项实现细节也做了详尽的阐述。最后根据设计和实现方案搭建了测试环境，对光纤通道适配器驱动程序的各项功能进行了考察，重点测试了读写性能并且对测试结果进行了分析。
[Abstract]:In recent years, with the hot discussion of cloud storage concept and the rapid development of cloud storage technology, network storage technology has been paid more and more attention. One of the most important is the storage area network (Storage Area Network,SAN) technology. The storage area network connects the server with the external storage device in the way of network. It is a storage architecture with the advantages of large capacity, high performance and high reliability. As a kind of SAN technology, FC SAN based on fiber channel technology is widely used in large enterprise storage schemes. Although the demand for storage has been increasing, the domestic research in this field is still relatively small, and few products can be used in practical applications. Therefore, this paper focuses on the research of fiber channel adapter driver, and hopes to make a useful contribution in this field. The fiber channel adapter is an indispensable device for the server to access the FC SAN. It provides the physical connection between the I / O channel (usually PCI) within the server and the I / O channel (the optical fiber channel) of the storage system. In this paper, the principles and protocols related to fiber channel adapters are analyzed in detail, including the SCSI protocol at the top, the fiber channel protocol at the bottom and the FCP protocol as the mapping layer. Then, under the existing underlying hardware conditions, the driver is designed to fit the function of the fiber channel adapter and is divided into several modules. In the aspect of implementation, Xilinx FPGA development board ml555 is selected as the underlying hardware platform, and the driver code suitable for the 2.6.31 kernel version of Linux operating system is written, and the implementation details are described in detail. Finally, the test environment is built according to the design and implementation scheme, and the functions of the optical fiber channel adapter driver are investigated, the performance of reading and writing is tested and the test results are analyzed.
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP333

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本文编号：2220904