面向計算環(huán)境部署的虛擬共享存儲架構(gòu)研究.pdf

1、動態(tài)提供計算和服務環(huán)境以滿足開放環(huán)境下多變的應用服務需求，是現(xiàn)代計算技術(shù)的一個熱點問題。傳統(tǒng)的計算環(huán)境由存儲部件與計算部件靜態(tài)綁定形成，許多計算環(huán)境按需部署研究都采用了這一構(gòu)成模式。但隨著SAN等網(wǎng)絡存儲技術(shù)的發(fā)展，存儲開始從計算節(jié)點中分離出來，以一種資源實體的形式存在和運作。存儲的網(wǎng)絡化與資源化使其在按需提供與可管理性方面較原有存儲模式更具優(yōu)勢。然而，目前計算環(huán)境部署領(lǐng)域中缺乏對此新存儲模式的深入研究。因此，對新趨勢下適合計算環(huán)境部署

2、的存儲架構(gòu)和相關(guān)技術(shù)進行探索，挖掘和發(fā)揮存儲在計算環(huán)境部署方面的潛力，對于計算環(huán)境部署研究的發(fā)展有較強的理論和實際意義。 在充分分析計算環(huán)境部屬特點的基礎(chǔ)上，本文針對其典型存儲特征，與采用了存儲與計算分離思想的部署系統(tǒng)SonD的實際應用需求相結(jié)合，系統(tǒng)地研究了面向計算環(huán)境部署的存儲技術(shù)。本文的主要貢獻與創(chuàng)新點如下： 1．針對計算環(huán)境部署特有的部署映像相似性、部署需求突發(fā)性等特征以及應用數(shù)據(jù)安全性需求，提出了以存儲共享為核

3、心的虛擬共享存儲架構(gòu)VSSA。該架構(gòu)可有效支持部署存儲的靈活構(gòu)建、高效并發(fā)部署以及數(shù)據(jù)保護。 2．提出了一種迭代式寫拷貝存儲模型。模型支持支持任意寫拷貝副本可寫，提供了寫拷貝副本自身構(gòu)建寫拷貝副本的功能，并且其寫拷貝的迭代次數(shù)在理論上沒有限制。這一模型不但有效改進了部署映像創(chuàng)建的靈活性，而且通過寫拷貝共享提高了存儲空間的利用率。 3．提出了一種面向?qū)懣截悢?shù)據(jù)共享的I/O優(yōu)化方法。通過對I/O路徑的共享優(yōu)化，提高計算環(huán)境并

4、發(fā)部署的性能和可擴展性。本文提出的緩存共享機制可顯著優(yōu)化共享存儲的I/O擴展性與性能。 4．提出了針對寫拷貝共享存儲的備份恢復機制。支持對存儲數(shù)據(jù)提供全面、靈活的備份保護，并可維護VSSA獨特的存儲共享核心結(jié)構(gòu)及其應用特性。 5．基于上述創(chuàng)新思想，設計和實現(xiàn)了一個原型系統(tǒng)VSVM虛擬共享邏輯卷管理系統(tǒng)，并應用于SonD計算環(huán)境部署系統(tǒng)，顯著提高了部署性能和系統(tǒng)的可靠性及可用性。試驗結(jié)果表明，本研究提出的虛擬共享存儲架構(gòu)對