基于IPv6的廣域網(wǎng)存儲服務的關鍵技術研究.pdf

1、隨著計算機與信息技術的廣泛應用，人類社會生活對計算機、網(wǎng)絡與信息的依賴程度越來越高，網(wǎng)絡環(huán)境中數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、共享、處理與存儲的需求急劇增加。分布式存儲系統(tǒng)與網(wǎng)絡存儲服務已成為本領域的研究熱點。本文研究的核心問題是：如何以網(wǎng)絡環(huán)境中的異地數(shù)據(jù)存儲與數(shù)據(jù)備份的應用需求為目標，充分利用IPv6協(xié)議的安全性與效率的優(yōu)勢，設計一種可以工作在下一代Internet中的，類似于WWW與FTP服務類型的標準、安全的網(wǎng)絡存儲服務。論文的創(chuàng)新工作主要表現(xiàn)在以

2、下幾個方面： 1.在分析網(wǎng)絡存儲技術發(fā)展與應用、IPv6協(xié)議特點和網(wǎng)絡存儲服務技術要求的基礎上，研究了Internet標準服務與協(xié)議的開發(fā)方法，論文提出了一種標準的Internet存儲訪問服務(ISAS，InternetStorageAccessService)工作模型。該工作模型的特點是：前臺訪問系統(tǒng)可以向Internet中任何位置的用戶提供標準的ISAS服務，用戶對系統(tǒng)的訪問方法與后臺存儲系統(tǒng)的實現(xiàn)技術與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無關，并與后

3、臺存儲系統(tǒng)在Internet中的具體位置無關。 2.為了實現(xiàn)ISAS服務的功能與工作模型，論文提出了一種適應ISAS服務工作模型的協(xié)議集。在應用層獨立設計了能實現(xiàn)標準ISAS服務的Internet存儲訪問協(xié)議(ISAP，InternetStorageAccessProtocol)。ISAP協(xié)議符合Client/Server工作模型，采用了有狀態(tài)的協(xié)議結(jié)構(gòu)。 3.為了保證ISAS服務的安全性需求，論文提出了一種適應ISAS

4、服務的安全存儲模型。在系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設計中，實現(xiàn)了前臺訪問系統(tǒng)與后臺存儲系統(tǒng)的邏輯隔離。根據(jù)ISAS服務的特點并結(jié)合協(xié)議集的選擇與制定，應用層ISAP協(xié)議設計中提供了用戶身份認證與訪問權限控制，網(wǎng)絡層設計中充分利用了IPv6與IPSec協(xié)議在安全方面的優(yōu)勢，提供了對訪問結(jié)點的IP地址綁定與認證、數(shù)據(jù)包認證等功能。 4.為了實現(xiàn)ISAS服務的后臺存儲功能，論文提出了無服務器結(jié)構(gòu)的存儲服務器集群設計方案。存儲服務器集群的核心是將分布式

5、文件系統(tǒng)與分布式虛擬磁盤相結(jié)合，通過分布式文件系統(tǒng)實現(xiàn)集群范圍中的單一文件映像，通過分布式虛擬磁盤實現(xiàn)集群范圍中的單一磁盤映像，利用分布式共享內(nèi)存機制來提供分布式共享目錄與位圖服務，以此來解決系統(tǒng)中的并發(fā)訪問控制問題。 為了驗證ISAS服務設計方案的可行性，本文根據(jù)系統(tǒng)設計的基本思想，設計了基于IPv6環(huán)境的ISAS服務原型系統(tǒng)，并對實現(xiàn)的關鍵技術進行了初步探討與實驗。 論文的工作成果對基于IPv6協(xié)議的下一代Inter