基于iSCSI的磁盘阵列管理软件的研究

发布时间：2020-04-11 16:02

【摘要】： 信息化的飞速发展,使得人们对信息量的需求呈爆炸式增长,这对存储系统也提出了更高的要求,传统的集中式存储方案已经无法满足当今信息社会的存储需求。当今的信息存储向着网络化、虚拟化的方向发展,尤其是RAID(冗余磁盘阵列)和iSCSI技术的日益成熟,可以将IP网络技术集成到存储I/O之中,在构建异构的存储网络方面具有其它数据访问协议无法比拟的优势。因此,基于iSCSI的IP存储技术成为当前存储技术研究的热点。 本文通过介绍RAID技术基础,比较各种RAID级别的特点,分析RAID技术在实际中的应用和发展前景,在此基础上提出了一整套磁盘阵列系统的管理方案。该方案介绍了基于iSCSI协议的磁盘阵列管理软件的整体架构,并且详细说明了方案的各个功能模块,对各功能模块的实现也做了阐述。 逻辑卷管理的实现和iSCSI协议的实现是本文的重点。通过介绍逻辑卷管理的架构,分析了Linux如何通过设备映射机制将物理卷转换为逻辑卷这一过程;然后分析了iSCSI协议,清晰地阐述了iSCSI技术的核心概念与运行机制,介绍了iSCSI PDU格式和请求/应答机制以及错误恢复和安全性技术,在此基础上提出了实现iSCSI目标端的方案。 整个系统运行于Linux环境,采用层次化的模块结构设计,保证了系统的设备无关性。通过对整个系统进行功能、性能、稳定性的测试和对测试结果的分析,提出了系统改进的一些想法和下一步工作的目标。
【图文】：

服务器 服务器图 1.1 NAS 物理拓扑结构通道、iSCSI[xii]等存储协议连接起来的据连接的高速计算机网络。它把存储设来连接所有的存储设备，有更好的数据次实现了应用程序和存储设备之间的通过长距离传输 I/O 通道来访问的设备，拓扑结构：多个服务器服务器服务器交换机 交换机

与发展的主题，，开发出许多成功的产品。现在 RAID 产品已经成为计算机存储系配置的基本单位。.2 常见的 RAID 级别RAID 技术主要使用了分块（Striping）和交叉存取（Interleaving）技术，即将据分块后分布在多个磁盘上，以并行的交叉存取提高速度[xxii]。它的并行性体现两个方面：一个或多个独立的请求被一组磁盘驱动器并行服务，从而减少了 I/O求的排队等待时间；大块数据的 I/O 请求被一组磁盘服务，通过并行的交叉存取而提高数据传输率。RAID 提供冗余机制，从而使阵列系统可以忍受单个磁盘驱器损坏受损情况下继续服务用户请求，极大地提高了磁盘系统的可靠性和可用。在 RAID 技术中，将数据块按照 Block（块）、Strip（划分单元）、Stripe（划分） Extend（区间）的逻辑层次组织起来，RAID 结构其各部分之间的关系如图 2.1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】：2008
【分类号】：TP333

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本文编号：2623772