基于网络的软磁盘阵列的可用性研究

摘要

该文主要研究了在计算机网络环境中如何实现基于网络的软磁盘阵列系统.通过采用分布式的结构,充分利用网络的传输速度,这种系统有可能实现可扩展的、高性能、高可用的存储系统.随后该文分析了磁盘阵列系统的可用性模型.指出了影响磁盘阵列系统可靠性的各种主要因素,并且根据这一模型指出;受软件故障的影响,软磁盘阵列系统最好应采用两级以上的容错措施才能保证高可靠性,同时要尽量缩短节点故障恢复时间.该文另一个重点是研究基于网络的软磁盘阵列的实现问题.首先该文提出了作者的基于网络的软磁盘阵列系统的设计方案.然后分析了这一方案可能遇到的问题,并提出了对这些问题的解决方法.最后该文介绍了在基于微机和以太网,在Linux操作系统实现的一个具备初步功能的基于网络的软磁盘阵列系统及测试结果.该文的结论是基于网络的软磁盘阵列在理论上和实践上都是可行的.

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

§1.1引言

§1.2本课题的提出和研究内容

§1.2.1本课题的研究背景

§1.2.2本课题的主要研究内容

§1.3本文的工作

第二章背景介绍

§2.1引言

§2.2硬磁盘存储设备

§2.2.1硬盘技术的发展历史

§2.2.2硬盘技术的结构原理

§2.2.3硬盘技术的发展

§2.3磁盘阵列存储系统

§2.3.1提高硬盘可用性的必要性

§2.3.2 RAID的概念

§2.3.3 RAID的分类

§2.3.4 RAID的实现

§2.3.5基于网络的软RAID

第三章磁盘阵列的基本原理

§3.1不同RAID级别中的读写数据

§3.1.1 RAID 0(条纹化)

§3.1.2 RAID 1(镜像)

§3.1.3 RAID 3

§3.1.4 RAID 5

§3.2相关的一些问题

§3.2.1在线重构

§3.2.2多级容错

§3.2.3小数据写问题

§3.2.4空置空间的管理

§3.2.5分布式管理

§3.2.6对条纹的研究

第四章磁盘阵列的可用性研究

§4.1硬盘设备的可靠性

§4.2磁盘阵列系统的可用性模型

§4.2.1单节点的可靠性模型

§4.2.2磁盘阵列系统的可用性模型

§4.3基于网络的软磁盘阵列系统的可用性

第五章基于网络软磁盘阵列的设计

§5.1设计思想

§5.2基于网络的软RAID的磁盘管理

§5.2.1基于网络的软RAID的特点

§5.2.2基于网络软RAID地址映射

§5.2.3基于网络软RAID中的一致性问题

§5.3对设计方法的分析

§5.4对设计方案的一些改进

第六章基于网络的软RAID的实现

§6.1概述

§6.2关于Linux

§6.2.1 Linux简介

§6.2.2 Linux的特点

§6.2.3 Linux的发展

§6.2.4为什么使用Linux操作系统

§6.3在Linux上的网络软RAID的实现

§6.3.1系统实现

§6.3.2实验情况及分析

第七章今后的计划与展望

参考文献

致谢