网络存储技术浅析

传统的存储是以服务器为中心的存储,从体系结构上看,它是基于总线连接的存储(BAS).存储设备通过I/O总线如IDE、SCSI等与服务器相连,客户机的数据访问必须通过服务器,然后经过其I/O总线访问相应的存储设备.服务器此时实际上起到了一种存储转发的作用.基于总线连接的存储体系结构存在着许多不可克服的缺点,如:原始容量限制、共享性和可扩展性差、距离受限、所有的数据存储受服务器性能限制、无法集中管理等. 随着Internet的快速发展,在线数据存储快速增长,加上对存储性能和提供了7×24的可用性要求,使得这些缺点日渐严重.     

一种新的专用附网存储系统的研究与实现

1 引言随着Internet/Intranet技术的发展,网络上的信息资源呈爆炸型增长趋势,通过网络进行传输的信息量不断膨胀,大量信息需要进行处理,并通过网络传输,这对信息存储系统提出了空前的要求。传统的存储体系都是存储设备通过诸如IDE/SCSI等I/O总线与服务器相连。客户机的数据访问必须通过服务器,然后经过I/O总线访问相应的存储设备,服务器实际上起到一种存储转发的作用。连接的客户数量增多时,I/O     

并行网络文件系统PNFS性能评测与分析

传统的网络文件系统难以满足高性能计算系统的I/O 需求,并行网络文件系统——PNFS可以有效地解决传统网络文件系统在可扩展性、可用性和性能上存在的问题。首先对PNFS的体系结构进行了设计,实现了元数据服务器与存储服务器的分离,消除了由于集中服务器结构引发的I/O瓶颈问题。然后,对PNFS的原型系统进行了性能测试,并与相同环境下NFS的测试结果进行比较与分析,结果表明PNFS能够为客户端提供并行访问文件数据的能力,有着较高的I/O读写带宽和较低的访问延迟,同时实现了客户端I/O带宽与存储服务器规模之间的线性可扩展关系,能较好地满足高性能计算中的I/O需求。     

IBA体系结构的研究

1 引言塔式服务器中存在三个层次的总线:即系统内存总线,主机I/O总线和主机I/O控制器,系统内存总线提供内存和各CPU之间的通讯,并通过桥连向主机I/O总线;主机I/O总线通过主机I/O控制器(HBA)连向外部设备;HBA是位于扩展卡上或集成于主板的一个集成芯片,如:SCSI、FC以及以     

基于免疫安全存储设备IBSSD的研究与实现

基于智能磁盘的安全存储设备是当前安全存储系统研究的热点问题.为解决现有安全存储设备I/O性能低的问题,引入人工免疫算法,实现高效的访问控制模块.首先给出基于免疫安全存储设备的结构,以及基于免疫访问控制模块中主要元素的定义,针对存储设备的特点,设计了差异选择算法和混合检测算法.实现了基于免疫访问控制的原型系统,验证了系统能高效地识别非法数据访问请求.修改开源存储区域网系统-Lustre中智能磁盘模块的代码,构建基于免疫安全存储设备的原型系统,测试了I/O性能.结果验证了基于免疫安全存储设备的I/O损失较小,能构成较高性能的安全存储系统.     

影响VoD服务器I/O性能的关键因素

在讨论了基于网络视频点系统模型和通用服务器体系结构的基础上，主要分析了影响视频点播服务器性能I／O能力的几个关键因素，对存储设备的吞吐量，PCI总线速率，SCSI通道的速率和网卡的传输速度等对服务器I／O性能的影响进行了较全面，深入的分析，最后提高一种利用服务器集群的方式提高VoD系统I／O能力的方法。     

存储设备热区域块重组机制

研究存储系统容量和性能问题,主要是为了提高存储设备的I/O性能,设计出一种存储设备的热区域块重组机制。根据存储设备的I/O请求特征,将存储设备中频繁访问的块确定为热区域块,并将热区域块移动到临近的区域。对热区域块的自动重新组织能够降低存储设备寻道时间,提高I/O性能。此外,机制还具有文件系统和应用透明的特点。与同类方法相比,还具有实现简单、节省存储空间的特点。通过仿真试验对该机制进行评测,实验结果表明热区域块重组机制显著提高了存储设备的I/O性能。     

优化的信息中心虚拟化实施方案

基于传统信息中心建设中存在的一些缺点,提出了一种基于vSphere架构的优化的信息中心虚拟化实施方案。相对于其他的虚拟化实施方案,本方案主要从可靠性和存储设备 I/O 性能两方面进行了优化。该方案从服务器、网络和存储设备等三个方面对系统可靠性进行了优化,分析了影响存储设备I/O性能的几大因素,并分别从是否采用多路径输入输出、Write-back cache写策略、磁盘I/O块大小、服务器性能等几个方面对系统I/O性能进行了优化。最后通过对整个系统的测试,验证了这一方案的优势。     

IOMan:一种支持多操作系统远程启动和运行的I/O管理方法

为了降低用户使用和维护计算机系统的成本,基于透明计算模式提出了一种工作在局域网环境下的I/O管理方法:IOMan. IOMan只是用软件方法在客户端设置磁盘I/O重定向机制,按需动态下载数据,而不需要修改当前常用的操作系统如Windows的启动机制,也不影响其他I/O操作,能够支持多种操作系统的远程启动和应用程序的运行 . IOMan基于客户机/服务器模型,包括I/O Client和I/O Server两个部分,其中I/O Client工作在客户端,I/O Server工作在服务器端 . I/O Client通过重新定义访问磁盘的BIOS中断处理程序以及创建虚拟本地磁盘,将I/O请求发送给服务器;I/O Server响应客户端请求,读写服务器上存储的虚拟硬盘文件,然后以扇区形式将数据发送给I/O Client.     

一种适合多用户并发访问的影像存储模型

针对传统的遥感影像金字塔一体化存储模型在多用户并发访问应用中的存在的问题,提出一种适合多用户并发访问的可分离式存储模型,通过数据的分布存储和访问处理任务的分解、转移,提高数据服务器的I/O性能和响应效率。实验结果证明了该模型的有效性,且模型系统具有较高的可扩展性和稳定性。     

基于Linux的附网存储服务器的实现和评测

因特网带来数字信息量的快速增长,局域网中传统的服务器由于繁多的功能已经不堪重负,网络存储技术的兴起为海量数据存储提供了解决途径。针对中小型企业的局域网,该文提出在成熟的IP网络中配置附网存储设备(NASD,Network-AttachedStorageDevice)作为企业数据集中存储的解决方案。在开发的NASD主模块中,优化的Linux操作系统和网络服务程序安装在一块固态电子盘中,和数据磁盘分开。经过初始化的配置后,管理员和用户可以在局域网中通过网页登陆NASD,进行管理和数据访问。利用Benchmark(标准检查程序)对开发的附网文件存储服务器进行了性能评测,试验结果表明服务器具有良好的数据输入输出(I/O,Input/Output)性能。     

基于海量数据存储系统多级存储介质的热点数据区分方法

海量数据的应用导致文件读写压力变大,必然需要考虑文件I/O带来的系统性能瓶颈.考虑到不同存储设备性能和成本不同,而且数据访问具有时间和空间局部性,因此需要进行分级存储.考虑到数据存在着周期性的变化规律,数据访问的热度是变化的,海量存储系统中相当大比例的数据静止不动,而且高性能存储设备有限,因此基于分级存储技术进行数据迁移,并且对常规价值评定模型进行改进后提出它所适用的基于文件级的数据迁移算法.针对并发访问读写压力变大之后对数据进行迁移的场景,用Web并发访问测试工具来对数据迁移之后的硬件读写进行评估,经过对Web服务器并发访问响应时间的测试验证,与常规迁移方法相比该算法的确改进了系统的性能.     

视频服务器存储子系统的I/O优化

视频服务器存储子系统的I／O性能决定了视频服务器的总体性能。本文提出的一种新的实时磁盘调度算法（LLF－Window)能有效地服务各种编码格式的视频流，并对传统的SCSI总线不均衡调度机制进行了改造，实验结果表明，新的磁盘调度算法和改造后的SCSI总线调度机制有效地改进了视频服务器存储子系统的I／O性能，保证了视频流的连续播放。     

4年16倍——服务器市场光纤通道HBA销售

Adaptec 公司日前宣布了其光纤通道策略,并强调将着重发展 PC 服务器市场光纤通道主机总线适配器(HBA)。Adaptec 计划在2000年第二季度推出其第一款光纤通道产品,这一计划将促进 Adaptec 存 SCSI 技术市场中竞争。光纤通道为存储局域网(SAN)、群组和外部存储设备领域开创了新的存储天地,它使 I/O 成为计算平衡中更加关键的环节。SAN 增长的最大潜力蕴藏在 WindowsNT 和 Windows 2000服务器市场。据预测,1999年至2003年,Windows NT 和 Windows2000市场光纤通道 HBA 的销售将增长16倍。Adaptec 将与 Agilent 技术公司合作,为     

基于QoS的数据迁移模型的设计

结合对象存储的特点,提出基于QoS的存储系统模型。该模型将迁移任务划分为细粒度的迁移请求,使对象存储设备在实现数据迁移的同时能响应I／O请求。元数据服务器按相同的标准给I／O请求和迁移请求分配相应的收益,使对象存储设备能采用收益最大算法调度I／O请求和迁移请求,从而提供更高的服务质量。通过收益预测和带宽预留实现在线最大收益调度算法。实验表明,最大收益算法与通常的迁移优先算法和固定平均迁移率算法相比,对系统的I／O性能影响最小。     

一种时间敏感的SSD和HDD高效混合存储模型

基于闪存的固态硬盘(Solid State Driver,SSD)已成为目前广泛使用的一种持久存储设备.但是由于闪存不对称的I/O特性以及价格因素,SSD还不能完全取代传统硬盘(Hard Disk Driver,HDD).因此,由SSD和HDD组成的混合存储系统逐步成为目前研究的重点.文中针对SSD和HDD混合存储问题,提出了一个时间敏感的混合存储模型用来有效地利用SSD.该模型把SSD和HDD作为同级的存储设备,结合数据页的访问次数以及访问热度实现对页面的准确分类和分配,即将读倾向负载的hot页面分配到SSD存储,写倾向负载的页面或者cold页面分配到HDD存储,从而利用SSD和HDD不对称的I/O特性来降低系统总的I/O延迟.作者分别在基于高端SSD和中端SSD的混合存储系统上实现了提出的混合存储模型,并进行了性能评测.实验结果显示,作者提出的模型可以实现对数据页更准确的分类,可以有效地降低页面迁移代价,在较少的SSD存储条件下取得了显著的性能提升.     

基于透明计算模式的I/O Server的设计

设计并实现了一个基于透明计算模式的I/O Server系统，I/O Server和I/O Client是一个在透明计算环境下，支持多操作系统远程启动和运行的网络存储访问服务I/O Manager的2个软件模块，I/O Server工作在服务器端，I/O Client工作在客户端。在透明计算模式中，各客户机硬件与操作系统分离，用户需要的操作系统的应用程序存储在服务器端。在客户机启动时，I/O Server和启动协议将I/O Client下载到端系统上运行，然后I/O Client向I/O Server发出I/O请求，I/O Server对收到的I/O请求加以分析，进行优先级分类，在优先级分时轮转调度I/O请求、操作服务器上的虚拟硬盘文件，并通过预取和缓存策略减少磁盘I/O操作，将处理结果返回给客户端，支持操作系统的远程启动，并为系统运行时的各种请求提供服务。     

基于三方传送的存储管理系统设计与实现

存储系统已由NAS向SAN发展,如何融合NAS和SAN技术,提高存储系统的可管理性和性能,是目前存储领域研究的热点。提出了一种扩展文件共享的方法,采用三方传送机制来融合NAS和SAN,通过存储管理器和存储服务器的功能划分,由存储管理器负责存储设备的空间和文件的管理,存储服务器能共享SAN中的存储设备以及直接访问存储设备上的数据。该系统采用Lease协议来保证存储服务器端数据一致性,在此基础上分析了Lease协议模型。     

基于三方传送的USN的设计和实现

USN（统一存储网）为用户同时提供File I／O和Block I／O服务，实现了NAS和SAN的统一。采用三方传送协议实现USN可以达到以下目的：元数据服务器集中管理存储设备实现了存储空间的动态共享，提高了存储空间的利用率；合理地分配信用保证了数据共享的一致性；利用密钥分配方案生成信用在保证存储安全的同时而不增加元数据服务器的过重的负担；元数据通道和数据通道的分离，提高了USN的I／O性能。实验证明该方法是可行的。     

共产存储Tivoli有方

SAN(存储区域网络)的概念被提出后,立即迅速发展成为企业管理电子商务系统所产生的大量数据的首选方案。作为一个专有的、集中化管理的、安全高速的存储网络,SAN 可跨平台、跨系统来管理数据,实现实时备份和恢复、数据移植和资源共享。但在目前企业的文件系统中,由于存在着多种异构的文件服务器/工作站,而文件服务器/工作站却无法对存储设备进行跨平台访问,因此每个文件服务器/工作站都必须拥有各自的存储设备,这就造成了存储设备的大量浪费。同时,由于客户端/服务器的最高传输速度目前仅为4MB/s,因此使服务器成为了数据访问和传输的瓶颈,造成带宽不够用、CPU 占用率大等问题。针对上述这些问题,Tivoli 系统公司于5月11日发布了 Tivoli SANergy 文件共享软件。