基于VI的高性能存储网络系统的设计及实现

发布时间：2020-04-22 20:35

【摘要】： 为了满足地理信息系统等应用系统对高带宽、低延迟的廉价海量存储网络系统的巨大需求,基于VIA(Virtual Interface Architecture)通信协议和以太网技术的VISA(Virtual Interface Storage Architecture)应运而生。VISA系统是一个融合了内核级VIA通信协议和存储区域网技术的高性能存储网络系统,由存储结点、元数据服务器及客户结点三部分组成,实现了块级存储虚拟化、存储资源的分配与映射策略和数据的动态分布与布局。 VIA协议作为一种广泛应用于集群计算环境下的轻量级通信协议,已经在实践中证明了比传统TCP/IP协议更优的通信性能。在开源的M-VIA代码的基础上,将用户级VIA协议改进为内核级VIA协议,使其更适合于存储网络系统。采用Syskonnect公司的SK9821网卡,在linux平台下实现了支持VIA协议的网卡驱动程序,使VIA协议能够运行在千兆以太网传输介质上。经过在该平台上测试内核级VIA协议及TCP/IP协议,已经证明了内核级VIA协议在性能上的优势。 VISA系统的存储结点采用模块化的设计方法,通过建立缓存、采用数据聚合、多线程并行操作等技术来提高性能,并且配合得非常合理,对存储结点性能提升很大。VISA系统的元数据管理子系统实现了物理设备和逻辑设备的块地址空间之间的映射,支持动态地址映射、动态块重分配和热块冗余技术,从而有效地改善了VISA存储网络系统的数据布局,提高了存储管理的灵活性。VISA存储网络系统的性能优势已在与iSCSI的测试对比中得到证明。
【图文】：

段长度 内存句柄缓冲区虚拟地址保留 远端内存句柄 远端缓冲区虚拟地址数据段图 2.7 RDMA 描述符格式2.2.6 描述符处理模型数据传输请求是由描述符来描述的，描述符包括了所有需要处理请求的信息，例如传输类型，，传输状态，排队信息、立即数和一个分散-收集类型的缓冲区链表。图 2.8 描述了 VIA 描述符处理模型，称为工作队列模型和完成队列模型。它们不同在于通告 VI 消费者描述符完成的方式。两种方式下，描述符都要在一个 VI 的工作队列中排队和出队。在工作队列模型下，VI 消费者通过测试一个特定工作队列头部的描述符的状态轮询是否完成，当一个描述符完成时，它的 ID 写入完成队列，一旦 VI 消费者从完成队列获得一个描述符完成的通知，VI 消费者必须从合适的工作队列中把这个描述符解队列。VI 提供者应该提供一种机制支持 VI 消费者要么等待描述符在 VI 的工作队列上完成，或者等待来自与完成队列的通告。

VISA存储
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP333

【引证文献】

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1 杨雷;集群系统的通信性能分析与优化[D];辽宁师范大学;2010年

本文编号：2636930