网络存储I/O流水机制研究

将I／O请求处理划分为多个阶段，为流水线技术引入网络存储提供了新思路．同时，I／O请求处理的各阶段必定通过缓存（内存）来传递或处理数据．I／O请求处理除了直通方式外，大部分依赖存储转发方式（例如对I／O命令的聚散、排队操作等），存储转发的方式下的网络存储I／O流水线具有一些新的特点厦其自身特有的制约因素．探讨I／O流水机制，对提高网络存储系统整体性能，具有一定的指导及实践意义．     

网络存储系统中I/O请求响应时间的研究

网络存储技术从很多方面改善了传统基于主机的存储系统的不足，但由于在数据存储和处理之间增加了网络，对整个I／O请求过程产生很大的影响，使得I／O性能难以准确地估计．通过对两种常用的网络存储系统——NAS和SAN的基本存储过程进行分析，提出了针对网络存储系统中I／O响应时间的性能评估模型．通过实验，发现这个模型在很大程度上能够对存储网络的性能进行评价．结果表明存储网络的性能不光和存储设备以及网络设备的物理性质有关，还和具体的负载状况密切联系．另一方面，FC(光纤通道)对负载状况的依赖性远远小于TCP／IP网络，就I／O响应速度而言，FC有更好的性能．     

基于流媒体的网络磁盘阵列中的并行流水策略研究

针对流媒体数据 ,结合网络磁盘阵列的工作特点 ,提出了一种并行流水生产者消费者模型 .该模型采用并行技术 ,通过截断 SCSI命令的 I/ O周期来流水重叠系统中多个数据请求的磁盘 I/ O操作和 CPU计算 ,最大限度地提高了系统的并行性 .测试结果表明 ,采用该模型的网络磁盘阵列系统性能得到了很大的提高     

改善iSCSI存储系统性能的优化策略

针对iSCSI在磁盘I/O和网络传输速度上存在的瓶颈问题,提出了一种改进的iSCSI存储架构.根据请求包大小动态的选择存储策略,目标端采用提出的并行算法对包进行处理,并且消除了写冗余并减少了对同一扇区多次读操作的冗余.实验结果表明,该策略有效地缩短了系统的响应时间,提高了系统的吞吐量,从而达到优化iSCSI存储系统性能的目的.     

一种基于iSCSI的网络RAID设计与实现

RAID是存储系统的基础和关键部件,它通过数据分布存储、并行访问以及信息冗余等技术,极大地扩大了存储容量、增强了I/O请求处理能力、提高了数据可靠性。论文将RAID的思想扩展到了分布的存储网络环境之中,设计了一种基于iSCSI的网络RAID系统,实现了系统原型,并对该系统进行了性能测试和分析。结果表明,该系统可以通过并行数据读写提高存取速度,通过奇偶校验技术提高数据的可靠性。     

基于SAN系统数据密集型程序的性能分析

数据密集型应用如多媒体、数据库等等的大规模发展对存储系统提出更高的要求．与之相适应的是以SAN为代表的存储网络改变了存储系统完全依赖于主机的模式，整体上提高了存储系统性能、可用性、可扩展性．本文在研究整个SAN存储系统结构的基础上，通过分析和估计SAN系统的各个部分性能，结合数据密集型程序的I／O统计特性，估计各种I／O请求的平均响应时间，说明在SAN系统平台上I／O密集型程序的设计要求，为进一步开发大规模存储网络管理和应用软件打下基础．     

基于动态布局的块级网络存储系统VISA

高性能、可扩展的网络存储系统在当今数据密集型应用中日益重要.分布式RAID作为一种存储体系结构,被广泛应用在集群和分布式计算环境中,但其机械的数据放置策略会导致在数据一致性维护中读写性能的下降.基于分布式RAID和存储虚拟化的理念,提出了一种新型块级网络存储系统VISA(virtual interface storage architecture).VISA系统不仅可以实现本地和远程的快速存储访问,而且可以根据当前各存储节点的负载状况和数据布局策略,将用户I/O请求的逻辑块地址动态映射到物理块地址,从而达到负载均衡与高性能的统一.测试结果显示,使用这种动态映射策略的VISA系统与传统的采用分布式RAID结构的IP-SAN相比,顺序写性能提高了78.66%～141.77%,顺序读性能提高了34.89%～51.73%.     

网络磁盘阵列中基于任务排队的多用户请求动态调度策略

在存储系统中,底层I/O调度策略十分重要,它决定了整个存储系统的效率.一个良好的调度策略可以有效地提高系统的性能.结合网络磁盘阵列的工作特点,提出了一种基于任务排队的动态调度算法,其基本思想是充分利用多个网络用户的请求数据在网络磁盘阵列上的空间连续性,最大限度地减小磁头寻道延迟和旋转延迟,从而降低系统的响应时间.     

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。     

使用批量处理方法提高iSCSI存储系统性能的策略研究

iSCSI存储系统在IP网络上传输SCSI协议,但是在网络上大量的SCSI命令、状态以及小数据的传输严重影响了网络存储系统的性能.传统的批量处理方法将多个小的命令请求合并为一个大的请求,然而参数K的设定基于经验,缺少定量分析.通过排队理论建立SCSI命令批量处理的数学模型,然后在iSCSI存储协议结构中设计K-batch模块,最后应用网络仿真软件ns-2建立仿真场景对存储系统进行测试.随着命令到达率λ的变化,批量处理参数K作相应的实时调整.实验结果显示,该批量处理策略可明显降低命令的平均响应时间,提高iSCSI存储系统性能.