高性能分布式网络存储系统关键技术研究

发布时间：2020-03-22 02:01

【摘要】： 随着信息技术和网络技术的快速发展,面对海量信息的存储,如何构建高性能的分布式网络存储系统成为当前存储研究的重要课题之一。对分布式网络存储系统的访问接口进行了研究与分析,研究了网络块设备和SCSI(Small Computer System Interface)块设备两种分布式网络存储系统访问接口的实现方法,并进行了详细的比较分析,得出SCSI块设备驱动的完备性和高效性更适用于构造分布式存储系统。对分布式网络存储系统中网络通信协议进行研究,得出一种轻量级通信协议VI(Virtual Interface),并针对存储系统进行内核级的网卡驱动开发,能减少数据拷贝次数和降低软件开销,从而有效地提高系统的性能。采用VI互连多个存储节点,设计实现客户端软件和存储节点软件,构建了一个新型的高性能分布式网络存储系统VISA(Virtual Interface Storage Architecture)。其特点是综合了VI在高性能通信传输方面的优势以及SAN(Storage Area Network)在网络存储上的优点,实现了廉价而高效的存储区域网。同时客户端采用动态数据分块算法和存储节点利用多线程编程技术使得系统的性能有了更进一步的提高。对VISA系统和基于TCP/IP协议构建的网络存储系统进行读写性能综合对比测试,结果显示VISA系统在性能方面具有较为明显的优势。
【图文】：

读写,设备,块设备,驱动接口

图 2.1 网络块设备读写请求过程.2 SCSI 块设备驱动接口设计SCSI 作为外部总线接口标准，在当今的计算机系统中得到了广泛的应用中已对其进行了相关的介绍。通过构建 SCSI 虚拟设备驱动也可以在本地主虚拟设备，并且利用网络对远端节点进行访问，进而可以构建出相应的网络。接下来对 linux 系统中的 SCSI 块设备驱动接口设计进行详细的分析。对 linux 系统而言，SCSI 设备驱动分为三层：底层硬件驱动，一般称为主驱动(Host Bus Adapter，HBA)，它是联系其他 I/O 子系统的桥梁，，大多数底

层次结构图,层次结构图,子系统,模块层次

建立起 VFS 到它的途径，另一方面又准备接受更低层次模块的登记。这它们自底向上形成了 SCSI 驱动程序模块堆栈，这是一种典型的程序结构设计的思想模块层次结构如图 2.2 所示。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP333

【相似文献】