存储系统可用性模型拓展工具的设计和实现

发布时间：2017-04-25 20:15

  本文关键词：存储系统可用性模型拓展工具的设计和实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着信息技术的飞速发展发展,网络上的信息资源呈爆炸式的增长,一切都表明大数据时代已经到来。海量存储系统作为数据存储的核心,除了在容量、性能等方要求较高外,也要求具有极高的可用性。因此对海量存储系统可用性的研究越来越受到人们的重视。利用模型法计算存储系统可用性是评估系统可用性的一种常用方法,通常需要使用可用性建模工具辅助建模与计算。本文对传统的可用性模型计算工具进行了深入的研究,发现了两点不足,一是不支持自顶向下逐步求精的层次化建模方法,在易用性方面有提升空间;二是只考虑了通用性,没有针对存储系统的特点做相应的优化。本文在这两方面进行了改进,设计并实现了存储系统可用性模型拓展工具,工具支持可靠性框图和马尔科夫模型相结合的层次化建模方法,并结合存储系统的特点,综合考虑了故障率、维修率、故障检测时间、故障检测延迟、故障检测覆盖率、维修人员响应时间等因素的影响,提高了可用性计算的准确度。工具共分成六个模块:其中主控模块负责控制调度其它模块的执行,提供用户图形化界面;图形绘制模块和参数设置模块分别负责可靠性框图的绘制和可用性参数的输入;模型生成模块负责将层次化的可用性框图转换成内部定义的树形结构;可用性计算模块负责计算各个模块和系统的可用性;参数敏感性分析模块能够分析制定部件的失效敏感区间,为未来系统部件的升级和改进提供参考信息。最后,利用本文开发的工具,对IBM的XIV高端网格化磁盘存储系统的可用性进行了建模和计算,并对实验结果进行了详细的分析和说明。
【关键词】：海量存储系统 可用性计算 可靠性框图 马尔科夫模型
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-22
• 1.1 课题背景9
• 1.2 存储系统的研究9-15
• 1.2.1 网络存储技术9-13
• 1.2.2 分布式存储技术13-14
• 1.2.3 对象存储技术14-15
• 1.3 存储系统高可用技术研究15-17
• 1.3.1 磁盘阵列技术16
• 1.3.2 完整副本技术16-17
• 1.3.3 纠删码技术17
• 1.4 基于模型法的可用性评估工具研究17-20
• 1.4.1 可用性评估的方法17-19
• 1.4.2 基于单一模型的工具研究19
• 1.4.3 基于多组合/分级模型的工具研究19-20
• 1.5 本文主要研究内容20-22
• 第2章 海量存储系统可用性建模与评估研究22-36
• 2.1 海量存储系统的组成22-23
• 2.2 可用性建模与评估流程23-25
• 2.3 系统可用性评估指标及分析方法25-30
• 2.3.1 系统可用性及其评估指标25-28
• 2.3.2 基于RBD模型的可用性分析方法28-29
• 2.3.3 基于马尔科夫模型的可用性分析方法29-30
• 2.3.4 基于层次化模型的可用性分析方法30
• 2.4 存储系统各模块的可用性模型30-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第3章 存储系统可用性模型拓展工具的设计与实现36-50
• 3.1 需求分析36-37
• 3.2 系统与外部交互接37
• 3.3 系统整体架构设计37-38
• 3.4 系统模块的设计与实现38-49
• 3.4.1 相关算法与技术38-39
• 3.4.2 主控模块的设计与实现39-40
• 3.4.3 图形绘制模块的设计与实现40-42
• 3.4.4 参数设置模块的设计与实现42-44
• 3.4.5 模型生成模块的设计与实现44-46
• 3.4.6 可用性计算模块的设计与实现46-47
• 3.4.7 参数敏感性分析模块的设计与实现47-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第4章 实验结果及分析50-61
• 4.1 目标系统概述50-52
• 4.2 目标系统可用性建模与评估实验结果52-59
• 4.2.1 RBD图形绘制实验结果52-54
• 4.2.2 参数设置实验结果54-56
• 4.2.3 XIV存储系统可用性计算结果56-57
• 4.2.4 参数敏感性分析实验结果57-59
• 4.3 实验结果分析与比较59-60
• 4.4 本章小结60-61
• 结论61-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果66-68
• 致谢68

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本文编号：327015