基于iSCSI的IP存储广城网性能分析

随着远程容灾、内容分发、数据网格等的不断应用,要求数据存储的范围从局域网拓展到广域网。在SNIA共享存储体系结构的基础上,提出了基于iSCSI协议的IP存储广域网的共享存储模型,并利用iSCSI软件实现方式,基于网络RAID设计实现了IP存储广域网系统。通过实验测试,研究了网络带宽、网络延迟和丢包率对IP存储广域网性能的影响。实验结果表明：IP存储广域网的性能随着网络性能的下降而降低。     

IP存储广域网性能分析模型

通过对数据传输流程的分析，建立了IP存储广域网的排队网络模型．在此基础上，提出了IP存储广域网的性能边界分析模型．实验结果发现，实测性能在理论性能边界范围之内，理论性能边界反映了实测性能的变化趋势．对模型的分析表明，IP WAN的性能是限制IP存储广域网最大性能的关键因素，提高缓存命中率、链路带宽和降低传播延迟将提高IP存储广域网的最大性能．     

基于随机Petri网的IP-SWAN系统性能评价

在分析基于iSCSI协议的IP存储广域网(IP-SWAN)的数据传输流程的基础上，提出了IP-SWAN系统的随机Petri网模型和一种新的基于变迁的串并联等价变换计算系统I/O响应时间的SPNA方法。基于SPNA方法的性能分析和预测结果表明，在低速网环境下，网络传输速率是系统性能的主要瓶颈，提高网络带宽可以有效地改进整个系统性能。在高速网环境下，提高中心节点的读缓存命中率和CPU处理效率，可以降低系统的I/O响应时间。     

纯用户态的网络文件系统——RUFS

针对在使用高速存储硬件时常规网络文件系统会被软件开销影响整体性能的问题，提出了利用存储性能开发套件（SPDK）搭建文件系统的方法，并在此基础上实现了一个网络文件系统RUFS的原型。该系统通过键值存储模拟文件系统的目录树结构以及对文件系统的元数据进行管理，通过SPDK存储文件的内容。另外，利用远程直接内存访问（RDMA）技术对外提供文件系统服务。RUFS相较于NFS+ext4，在4 KB随机访问上，读写吞吐性能分别提高了202.2%和738.9%，读写平均延迟分别降低了74.4%和97.2%；在4 MB顺序访问上，读写吞吐性能分别提高了153.1%和44.0%。在大部分元数据操作上，RUFS相比NFS+ext4也有显著优势，特别是文件夹创建操作，RUFS的吞吐性能提高了约5 693.8%。该系统能够充分发挥高速网络和高速存储设备的性能优势，为用户提供延时更低、吞吐性能更好的文件系统服务。     

一种IP网络存储协议iBDTP的设计与实现

目前可用于IP存储广域网的IP网络存储协议包括iSCSI、HyperSCSI、ENBD等,它们在支持多类型设备接口、支持TCP/IP协议以及设备自动发现机制上存在诸多不足。为了克服这些不足,文章设计了一种iBDTP协议,它支持多种类型的设备接口,并在IP广域网范围内具有设备的自动发现机制。此外,在iBDTP基础上,该文利用基本的IP广域网结构,构建了IP存储广域网,并对基于iBDTP协议的IP存储广域网的性能进行了分析。     

网络存储环境下的I／O负载

网络存储改变主机系统与存储设备间的连接关系，利用存储设备的计算能力直接向网络用户提供存储服务。这种结构的改变使系统存储处理模式相应发生变化，导致存储设备 I／O负载特征发生变化。本文提出存储系统负载不仅与应用环境相关，还与系统存储处理模式相关的观点，并据此分析了传统存储系统和网络存储系统的I／O负载特征。     

万兆以太网技术与iSCSI技术的完美融合

华硕新近推出的i316-A1／0141AR是一款实现了万兆以太网技术与iSCSI技术的完美融合的3U存储系统，可为企业提供稳定与性能并重的企业存储环境，同时使SAN得以延伸至基于IP技术的广域网上。     

基于IP的体全息存储系统的设计与实现

体全息存储技术不同于传统的光存储、磁存储等二维存储技术，与其它传统大容量存储技术相比，具有存储容量大、数据传输率高、存取时间短以及可快速进行图像匹配和内容相关寻址操作等特点，使其有可能成为下一代海量存储设备。但体全息存储系统要成为性能优良的计算机数字信息存储系统，充分发挥体全息存储系统独特的优势，满足实用化的要求，必须使其传输速率达到100MB/s。该文结合IP网络存储技术，将IP和全息结合起来设计了体全息存储高速数据传输通道。     

状态封包检测中的连接管理和调度策略—LASF

网络带宽的增长和频繁的网络攻击给状态封包检测等网络安全系统的性能带来了很大挑战。通过分析TCP连接建立延迟时间分布特性和连接逗留时间分布特性,设计了一个两级连接状态表,很好地解决了检测系统中的连接状态表急剧增长问题。然后,基于经典排队论和高速骨干网的TCP连接特性提出了一个流调度策略LASF(Least Attained Sojourn First)。通过实验证明,该策略能够在系统负载过重时显著提高系统的连接吞吐率等性能。     

一种高可用性存储系统TH-iSCSI的设计与实现

基于IP网络的存储在远距离传输、管理、成本和互操作性方面优于光纤通道技术,iSCSI存储技术已是目前研究的一个热点.详细介绍了一种基于iSCSI协议的高可用性存储系统TH-iSCSI的设计与实现.基于iSCSI控制器实现了IO负载的控制机制，并提出了一种在线更换存储设备的机制,提高了系统的稳定性和可用性.提出了一种多通道控制技术,提供通道上的失效冗余和负载平衡,有效提高了TH-iSCSI存储系统并发IO能力.实现了多网络适配器轮转(Round-Robin)和热备份(Active-Standby)两种发送模式,利用负载均衡和失效恢复的调度算法将数据报分发到相应的网络接口上,从而实现了链路的聚合,既提高了吞吐率,又降低了链路的失效率,还提高了应用服务器和iSCSI控制器的可用性.此外,还提出了一种基于IP地址的存储设备映射方法,实现了启动器对虚拟设备标识符访问权限的控制,提高了系统的安全性.测试结果表明,TH-iSCSI存储系统具有较高的性能与可用性,多链路平均读写速度可达到300MBps,单链路有效负载率达到85%以上.