基于iSCSI的分布式軟件定義存儲(chǔ)局域網(wǎng)研究.pdf

1、隨著當(dāng)今數(shù)據(jù)的爆炸性增長(zhǎng)和數(shù)據(jù)的重要性不斷增加，數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確存儲(chǔ)的要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)的集中式的存儲(chǔ)硬件設(shè)備已經(jīng)不能滿足數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)要求，因此分布式的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)硬件設(shè)備被廣泛應(yīng)用，但由于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在各個(gè)物理位置不同的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上，存儲(chǔ)工作需要大量的調(diào)度和部署優(yōu)化。另一方面，現(xiàn)有的存儲(chǔ)局域網(wǎng)協(xié)議iSCSI（Internet Small Computer System Interface）在實(shí)際應(yīng)用中通常需要使用較為昂貴的專業(yè)硬件性能要求，導(dǎo)致預(yù)

2、算和維護(hù)成本高。因此，設(shè)計(jì)一種基于分布式體系結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)局域網(wǎng)優(yōu)化具有十分重要的意義。
　　目前，軟件定義存儲(chǔ)被公認(rèn)為是存儲(chǔ)技術(shù)新的發(fā)展方向。所謂軟件定義存儲(chǔ)就是將硬件驅(qū)動(dòng)從存儲(chǔ)技術(shù)中抽取出來(lái)，轉(zhuǎn)而用軟件驅(qū)動(dòng)的技術(shù)，它將與存儲(chǔ)相關(guān)的控制工作都放置在相對(duì)于物理存儲(chǔ)硬件的外部軟件中。本論文基于目前高性能通用計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)一種針對(duì)iSCSI的分布式的軟件定義存儲(chǔ)局域網(wǎng)模型（iSCSI-Distributed Softwa

3、re Defined Storage Area Network, iSCSI-DSDSAN）替代由原來(lái)集中式、依靠特定硬件來(lái)提高存儲(chǔ)性能的傳統(tǒng)架構(gòu)，并進(jìn)行了數(shù)據(jù)在分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)上的優(yōu)化部署和 iSCSI存儲(chǔ)局域網(wǎng)訪問(wèn)性能優(yōu)化。
　　本論文首先著重研究了iSCSI協(xié)議的工作原理，參數(shù)意義，設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)來(lái)研究不同iSCSI模式和參數(shù)對(duì)讀寫性能的影響，找出iSCSI讀寫的性能最優(yōu)參數(shù)表。然后設(shè)計(jì)了iSCSI-DSDSAN的體系結(jié)構(gòu)和

4、組成模塊。提出了一種基于遺傳算法的分布式存儲(chǔ)部署模型，它在數(shù)據(jù)部署時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置進(jìn)行優(yōu)化。利用 Matlab仿真，對(duì)比它和隨機(jī)式和啟發(fā)式部署模型，驗(yàn)證其調(diào)度的高效性。同時(shí)提出了iSCSI讀寫性能優(yōu)化流程，它在讀寫數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)讀寫性能進(jìn)行優(yōu)化。在Ubuntu系統(tǒng)下，采用java和shell編程對(duì)其進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，基于遺傳算法的分布式存儲(chǔ)部署模型將訪問(wèn)延時(shí)和遷移成本總體降低了15％。同時(shí)iSCSI-DSDSAN性能在存儲(chǔ)訪問(wèn)尤其