基于IP-SAN的I-O加速技術(shù)研究.pdf

1、隨著信息資源的快速增長，對存儲系統(tǒng)容量、數(shù)據(jù)可用性以及I/O性能等方面提出了越來越高的要求。存儲產(chǎn)品不再是附屬于服務(wù)器的輔助設(shè)備，而成為互聯(lián)網(wǎng)中最主要的設(shè)備之一。網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)經(jīng)歷了DAS、NAS和SAN三個階段，其中，IP—SAN利用了現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)成熟性和普及性的優(yōu)勢，越來越引起人們的關(guān)注，但現(xiàn)有存儲系統(tǒng)在可擴展、高I/O性能、高質(zhì)量服務(wù)等方面跟不上企業(yè)的需求。因此，加強IP—SAN中存儲網(wǎng)絡(luò)的I/O技術(shù)研究，有效利用既定的網(wǎng)絡(luò)條件，提

2、高IP網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)I/O性能至關(guān)重要。 IP—SAN存儲系統(tǒng)的I/O路徑涉及數(shù)據(jù)拷貝的多個環(huán)節(jié)，本文從導致I/O性能瓶頸的可能因素分析入手，提出了IP—SAN存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)流與命令流分離的I/O加速方法。利用TCP/IP協(xié)議卸載技術(shù)和內(nèi)核旁路的RDMA技術(shù)，設(shè)計了該加速方法的DCS體系結(jié)構(gòu)、工作方式及DCS在實現(xiàn)過程中各部分的主要方法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。然后，基于RAID0和RAID5技術(shù)組合，建立了多I/O通道并行加速模型，設(shè)計了多個陣

3、列適配卡分條和卡上多個磁盤分條的兩級并行數(shù)據(jù)組織和分布方式，以提高I/O訪問的并發(fā)性。設(shè)計了基于Cache描述符控制塊的哈希鏈式查找算法和基于Cache頁訪問頻率計數(shù)的二次機會置換算法，實現(xiàn)了一種主機數(shù)據(jù)接收與IP—SAN存儲設(shè)備預讀并發(fā)進行的策略。 最后以存儲管理服務(wù)器的CPU消耗率與I/O性能為測試指標，用對比實驗的方法分別測試了上述加速技術(shù)性能，測試結(jié)果表明本文提出的加速技術(shù)對IP—SAN存儲系統(tǒng)I/O性能有非常顯著的效果