高可用性的网络附属存储系统

摘要

在常规的客户服务器结构中,服务器主机内存为数据传输的必经通道.即使存储子系统有潜在的大带宽,由于主机内存为系统的瓶颈,客户机不能获得存储子系统的所提供的所有带宽.网络附属存储系统通过建立存储子系统与客户机间的直接联系通道,将主机排除在数据传输路径外,使客户机能够获得持续的高带宽,提高了系统的响应性能.该文的重点在于研究以总线型网络为基础的网络附属存储系统的实现方式,建立系统分析模型,同时进行实验测试及性能分析.该文的主要研究内容包括:局域网络环境下的网络附属存储系统结构的选择,网络附属存储系统的文件管理策略,网络存储系统性能的实验及理论研究,网络附属存储环境下的多媒体合作菱系统.该文针对RAID系统提出了一种命令分解的优化策略:命令合并并行控制算法,它能在持续大规模数据传输的应用中有效的提高I/O传输的效率,避免由非合并分块算法所带来的I/O效率较低的影响.

目录

文摘

英文文摘

第一章概述

第一节存储模型概述

1.1计算与存储模式的变化

1.2客户服务器模型及其性能

第二节提高存储系统性能的方法

2.1磁盘驱动器本身性能的改进[3]

2.2磁盘调度和cache技术[4][5]

2.3磁盘阵列并行存取[6][7]

第三节网络附属存储系统

3.1网络附属存储

3.2其它相关研究

第四节本文研究的目的及意义

第五节本文研究的主要内容

第二章局域网络附属存储实现策略研究

第一节实现NASS的系统结构

1.1传统的存储系统结构分析

1.2与通用文件系统兼容的网络存储结构

第二节NASS的文件管理策略

2.1基于NASS的分级文件管理特性

2.2 NASS目录管理及维护策略

2.3结构特点与性能评价

2.4智能存储管理策略

2.5文件分块策略

第三节系统安全性机制

3.1一般认证机制

3.2网络存储系统安全策略

第四节小结

第三章磁盘阵列缓存的调度策略

第一节cache的相关主题

第二节Cache的设置

第三节Cache的替换策略

第四节缓存策略的比较

第五节磁盘阵列缓存性能的改进

第六节并行性对缓存性能的影响

第七节腾空时数据合并对缓存性能的影响

第八节数据分块大小对缓存性能的影响

第九节预取对缓存性能的影响

第十节软件实现的比较

第十一节小结

第四章网络附属存储系统性能分析

第一节网络及存储系统排队模型

1.1局域网基本结构与信道访问技术[22]

1.2网络附属存储系统排队模型

1.3磁盘驱动器的I/O响应

1.4网络负载与NASS中的I/O响应时延

第二节总线网的I/O响应分析

2.1随机访问网络协议[26]

2.2时隙ALOHA网的传输时延分析

2.3磁盘驱动器作为附网存储器的I/O响应时间

2.4磁盘阵列作为附网存储器的I/O响应时间

第三节小结

第五章RAID系统的并行优化及性能分析

第一节合并算法在阵列中的应用

5.1合并算法的实现

第二节合并算法性能分析

2.1 RAID-0中合并算法与非合并算法比较

2.2 RAID-5中合并算法与非合并算法比较

第三节分布式阵列系统中合并算法的应用

3.1合并算法对校验结构中false sharing问题的解决方法

3.2合并与分块大小为1的常规算法的比较

第四节小结

第六章结束语

参考文献

在站期间负责/参与的课题和发表的论文

致谢