基于Linux系统裁剪的RAID自动配置

发布时间：2017-09-21 04:12

  本文关键词：基于Linux系统裁剪的RAID自动配置

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【摘要】：21世纪以来,随着互联网技术的不断发展,互联网应用的用户不断增加,全球范围内每天产生的信息数据总量急剧上升。在数据量爆炸性增长的环境下,各种存储技术以及存储方案应运而生。RAID (Redundant Array of Independent Disks)冗余阵列技术凭借其高可靠性、大数据容量、适应性强以及高带宽等优点,在大型服务器中得到了广泛的应用。其中,RAID技术拥有多种RAID存储方式,每种存储方式对应不同的存储要求。然而,配置RAID的技术并没有因为RAID技术的广泛应用而快速发展,多年来一直停滞不前。目前为止,主流配置RAID的方法有两种。一、服务器安装操作系统的情况下,通过配置软件对RAID进行配置,由于无法直接对刚出厂的服务器进行配置,具有很大的局限性；二、通过BIOS进入RAID配置界面进行手动配置,此方法对配置人员的要求比较高。因此,设计一种自动化配置RAID的方法具有十分重要的意义。本文设计了一种自动化流程对RAID进行配置,首先,通过管理软件下发配置命令,保存配置参数；其次,利用PXE工具给服务器安装裁剪后的Linux系统；然后,系统安装完成后,服务器代理进程与管理软件通信获取配置参数；最后,配置工具对服务器RAID进行配置。根据自动化流程划分为四个模块。第一,裁剪Linux系统,裁剪Linux系统需要满足携带RAID配置工具,拥有针对特殊网卡的驱动程序,保证系统尽可能小等要求。因此,从驱动模块对Linux系统进行裁剪。第二,定制Initramfs根文件系统,Linux系统能够正常工作,还需要根文件系统的支持。Initramfs机制缩短了内核启动流程,使得系统能够灵活高效的启动。第三,设计管理页面功能,主要包括配置RAID功能、停止应用RAID功能以及影子应用RAID功能,管理页面的功能可以帮助用户方便、快捷、直观的进行RAID配置,大大提高了RAID配置的用户体验和效率。第四,设计代理进程,代理进程功能包括与管理软件通信获取RAID配置参数,上报RAID配置结果等。本文的最后部分在整个系统实现的基础上,利用实习所在公司的软硬件设备对RAID自动化配置流程进行了测试,分别从基本功能测试和性能与稳定性测试两个方面对系统进行了测试。测试结果表明RAID自动化配置能够适配各种服务器和RAID卡型号,应用范围非常广泛,相比于传统的配置方法,自动化配置方法的效率更高,并且稳定性能更高。
【关键词】：RAID配置 系统裁剪 Initramfs机制 代理进程
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP316.81;TP333
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究现状11-13
• 1.2.1 嵌入式系统及裁剪研究现状11-12
• 1.2.2 代理进程研究现状12
• 1.2.3 RAID配置研究现状12-13
• 1.3 研究意义13-14
• 1.4 论文研究内容14-15
• 1.5 论文组织结构15-16
• 第二章 关键技术介绍16-21
• 2.1 Linux内核裁剪方法16-20
• 2.1.1 内核配置裁剪方法16-17
• 2.1.2 基于调用图的内核裁剪方法17-19
• 2.1.3 基于源代码分析的内核裁剪方法19-20
• 2.2 Initramfs机制20
• 2.3 本章小结20-21
• 第三章 RAID自动化配置系统分析与设计21-33
• 3.1 自动化配置需求分析21
• 3.2 Linux内核裁剪分析21-22
• 3.2.1 驱动程序裁剪分析21-22
• 3.3 Initramfs根文件系统分析22-24
• 3.3.1 Initramfs与传统Initrd的比较23-24
• 3.3.2 定制Initramfs根文件系统24
• 3.4 管理矩阵功能设计24-31
• 3.4.1 配置PXE Server和IP地址池设计26-27
• 3.4.2 获取RAID信息设计27-28
• 3.4.3 配置RAID信息设计28-29
• 3.4.4 停止配置RAID设计29-30
• 3.4.5 影子配置RAID信息设计30-31
• 3.5 代理进程功能设计31-32
• 3.6 本章小结32-33
• 第四章 RAID自动化配置系统详细设计33-48
• 4.1 Linux内核裁剪33-34
• 4.1.1 驱动程序裁剪实现33-34
• 4.2 Initramfs根文件系统定制34-36
• 4.3 管理矩阵功能36-44
• 4.3.1 实现配置PXE Server和IP地址池36
• 4.3.2 获取RAID信息36-39
• 4.3.3 配置RAID信息39-42
• 4.3.4 停止配置RAID信息42-43
• 4.3.5 影子配置RAID信息43-44
• 4.4 代理进程44-47
• 4.4.1 服务器请求RAID配置信息44-45
• 4.4.2 配置工具配置RAID45-46
• 4.4.3 上报RAID配置结果46-47
• 4.5 本章小结47-48
• 第五章 RAID自动化配置系统测试48-58
• 5.1 测试目标和环境48
• 5.2 基本功能测试48-55
• 5.2.1 Linux裁剪系统功能测试48-50
• 5.2.2 代理进程功能测试50-51
• 5.2.3 UISM管理矩阵功能测试51-55
• 5.3 性能和稳定性测试55-56
• 5.3.1 性能测试55-56
• 5.3.2 稳定性测试56
• 5.4 本章小结56-58
• 第六章 总结与展望58-59
• 6.1 总结58
• 6.2 展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-62
• 作者简介62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 丁明;马凯;毕锐;;基于多代理系统的多微网能量协调控制[J];电力系统保护与控制;2013年24期

2 李明;董晓明;刘瑞芳;;基于IOP321的嵌入式RAID系统中的硬异或实现[J];计算机工程与科学;2007年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 王珠珠;嵌入式操作系统裁剪技术研究[D];西安电子科技大学;2007年

2 李彬;基于应用程序的嵌入式Linux内核自动裁剪[D];东南大学;2006年

3 胡浩;嵌入式Linux内核配置与文件系统的优化方法研究[D];中南大学;2005年

4 白衡;嵌入式操作系统剪裁技术研究[D];西北工业大学;2002年

5 赵亮;高性能磁盘阵列（RAID）关键技术的研究[D];国防科学技术大学;2002年

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本文编号：892294