基于AoE的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域存儲(chǔ)性能分析.pdf

1、作為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題之一，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：直接附加存儲(chǔ)(DAS)、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)(NAS)和網(wǎng)絡(luò)區(qū)域存儲(chǔ)(SAN)。其中，光纖渠道(FC)、iSCSI以及AoE是網(wǎng)絡(luò)區(qū)域存儲(chǔ)的三種代表產(chǎn)品。
　　 從國內(nèi)外研究現(xiàn)狀來看，大多數(shù)學(xué)術(shù)論文的研究都是基于FC協(xié)議與iSCSI協(xié)議，對(duì)于新出現(xiàn)的AoE協(xié)議，幾乎鮮有文章對(duì)其性能進(jìn)行理論分析與實(shí)驗(yàn)測試，在一定程度上阻礙了AoE的推廣應(yīng)用。AoE協(xié)議定位于簡單、高效、低

2、成本的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域存儲(chǔ)，能解決海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理與用戶高效需求之間的矛盾，具有重要的研究意義。本論文重點(diǎn)對(duì)AoE協(xié)議進(jìn)行了理論與實(shí)驗(yàn)的分析，主要研究內(nèi)容有：
　　 (1)闡述了網(wǎng)絡(luò)區(qū)域存儲(chǔ)相對(duì)傳統(tǒng)存儲(chǔ)方式的優(yōu)勢，分析了AoE相對(duì)于iSCSI協(xié)議在協(xié)議、平臺(tái)支持程度、適用性等方面的優(yōu)勢與不足；對(duì)最新版本的AoE協(xié)議進(jìn)行了分析。
　　 (2)根據(jù)AoE協(xié)議內(nèi)容，推導(dǎo)數(shù)據(jù)傳輸流程模型公式。討論物理層參數(shù)與網(wǎng)絡(luò)層參數(shù)兩種情況對(duì)性能的影

3、響。
　　 (3)分析AoE的性能瓶頸。結(jié)合建立的數(shù)據(jù)模型，從RTT值、CPU、磁盤I/0能力和MTU值的大小等幾個(gè)方面對(duì)AoE性能的影響因素進(jìn)行了分析；對(duì)AoE實(shí)現(xiàn)源代碼進(jìn)行了分析研究，提出了改進(jìn)建議。
　　 (4)測試AoE性能。分別在百兆與千兆網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，對(duì)AoE與iSCSI進(jìn)行性能對(duì)比測試。
　　 (5)根據(jù)測試結(jié)果，結(jié)合數(shù)據(jù)傳輸模型，對(duì)測試結(jié)果進(jìn)行分析論證。
　　 研究結(jié)果表明：軟件實(shí)現(xiàn)的AoE

4、性能很高，在單鏈路測試中AoE的吞吐率峰值能達(dá)到理論值的90％，而雙鏈路環(huán)境中吞吐率峰值接近理論值的80％；千兆環(huán)境下，巨幀的采用能有效提高AoE的性能。在百兆環(huán)境下，巨幀的采用對(duì)性能提升效果不明顯；相比單鏈路環(huán)境，多鏈路環(huán)境能有效提高AoE的性能；AoE的穩(wěn)定性沒有iSCSI好，在測試中CPU使用率波動(dòng)幅度較大，而iSCSI則相對(duì)穩(wěn)定；AoE的性能有進(jìn)一步提升的空間。如果能在軟件層面降低AoE的CPU使用率代價(jià)，則其吞吐率將會(huì)進(jìn)一上提