基于iSCSI的協(xié)議優(yōu)化及存儲技術研究.pdf

1、隨著數據的爆炸性增長和數據重要性的不斷增加,傳統(tǒng)的存儲體系結構已經不能滿足數據存儲的需求。SAN存儲體系已經被廣泛的研究和使用。iSCSI協(xié)議融合了SCSI協(xié)議和TCP/IP協(xié)議,定義了SCSI到TCP/IP的映射?；趇SCSI協(xié)議的IPSAN作為一種新興的網絡存儲體系,目前已經成為數據存儲的重要解決手段。
　　本文是為了提高iSCSI存儲系統(tǒng)的性能而展開的,尤其是針對iSCSI協(xié)議進行的優(yōu)化,同時還對系統(tǒng)中相關設備的存儲技術和

2、算法進行調整以適應iSCSI存儲的特點,使其有機協(xié)作,從而提高整個網絡存儲系統(tǒng)的性能。主要研究內容包括:iSCSI的數據傳輸瓶頸分析及性能優(yōu)化、iSCSI虛擬交換機的工作機制和調度算法研究、依附iSCSI存儲的NFS服務器中的數據轉發(fā)問題、針對iSCSI存儲通信特點的替換算法研究、iSCSI網絡存儲體系中由多級Cache結構引發(fā)的緩存替換問題。
　　本文的創(chuàng)新之處概述如下:一、在iSCSI存儲協(xié)議結構中設計K-batch模塊,隨著

3、命令到達率λ的變化,批量處理參數K做相應的實時調整。該批量處理策略可明顯降低命令的平均響應時間,提高iSCSI存儲系統(tǒng)性能。二、提出一種iSCSI虛擬交換機的包調度算法FC-WFQ,隨著命令到達率以及命令中讀寫比例的變化,FC-WFQ對各數據流的轉發(fā)帶寬權重做相應的實時調整。三、提出一種依附iSCSI存儲的NFS服務器中的CPU時間分配策略。該方案可以為服務器針對iSCSI和NFS兩端的服務合理分配CPU時間,從而加速服務器內部的數據流

4、動,提高系統(tǒng)性能。四、提出一種基于局部性定量分析模型的自適應MB-LRFU替換算法。該算法隨著訪問特征的變化動態(tài)調整參數λ。針對多種訪問模式,MB-LRFU均可顯著提高cache命中率。
　　本文研究了iSCSI網絡存儲系統(tǒng)中協(xié)議優(yōu)化的方法,如數據訪問流程和數據傳輸協(xié)議等,并綜合考慮了iSCSI虛擬交換機調度算法,iSCSI存儲服務器緩存算法等多個方面的優(yōu)化技術;同時,本文使用建模分析和實際測試方法對所提優(yōu)化技術給出理論和實踐上的