| 【中文题名】 | 基于iSCSI协议的IP SAN研究与实现 |
| 【英文题名】 | Study and Implement on IP SAN Based on iSCSI Protocol |
| 【学科专业】 | 计算机科学与技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-11-7 |
| 【中关键词】 | 网络存储,IP,SAN,iSCSI,NS,数据放置 |
| 【英关键词】 | Network storage,IP SAN,iSCSI,NS,data placement, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机的应用>计算机网络>一般性问题 |
| 【论文摘要】 | 随着网络数字信息的爆炸式增长,存储区域网(Storage Area Network, SAN)作为网络存储的重要解决方案之一,已经进入了实用阶段。传统SAN主要基于Fibre Channel(FC)协议,具有距离短、价格昂贵和构建复杂等缺点。但是目前IP协议已经发展到了非常成熟的阶段。因此如何利用已有的IP协议技术来改进或完全取代FC协议,成为当前网络存储技术研究的热点。完全不考虑FC因素的iSCSI协议作为一种新兴的网络存储协议,目前已经形成标准,并且已经有了许多相应的产品。基于iSCSI协议来构建IP SAN已经成为网络存储的重要解决手段。
本文在概述iSCSI与其它两种同类IP SAN协议(FCIP和iFCP)基本构成,主要应用场合及主要通信机理的基础上,分析和比较了它们的效率、安全、兼容性和可靠性。然后着重对iSCSI协议的关键技术进行了研究,在掌握协议机理的基础上,参考国内外的相关研究工作,设计和实现了一个基于iSCSI协议的原型系统(KD-iSCSI)。基于该原型系统的设计,我们在NS模拟器上实现了iSCSI协议组件,并基于使用该协议组件搭建的模拟环境进行了实验。通过对实验所得数据的... |
| 【论文题纲】 |
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目录 |
4-7 |
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图目录 |
7-8 |
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表目录 |
8-9 |
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摘要 |
9-10 |
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ABSTRACT |
10-11 |
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第一章 绪论 |
11-14 |
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1.1 研究背景 |
11-12 |
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1.2 应用背景 |
12 |
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1.3 课题来源 |
12 |
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1.4 课题目标 |
12 |
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1.5 论文结构 |
12-13 |
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1.6 本文的研究成果 |
13-14 |
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第二章 IP SAN实现技术比较 |
14-23 |
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2.1 iSCSI、FCIP和iFCP三种协议概述 |
14-18 |
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2.1.1 基于IP的Fibre Channel(FCIP协议) |
14-15 |
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2.1.2 Internet Fibre Channel协议(iFCP) |
15-17 |
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2.1.3 iSCSI协议 |
17-18 |
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2.2 安全性分析与比较 |
18-19 |
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2.2.1 专用安全网络 |
18 |
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2.2.2 协议自身提供的安全机制 |
18-19 |
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2.2.3 标准IP和吉比特以太网的安全方法 |
19 |
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2.3 可靠性分析与比较 |
19-20 |
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2.4 性能相关问题 |
20-21 |
|
2.4.1 兼容性 |
20-21 |
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2.4.2 协议开销和TOE |
21 |
|
2.5 本章小结 |
21-23 |
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第三章 基于iSCSI协议的IP SAN原型系统设计 |
23-41 |
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3.1 iSCSI构建SAN的方式 |
23-25 |
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3.1.1 基于iSCSI的SAN的拓扑结构 |
23-25 |
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3.1.2 IP SAN中实现iSCSI协议的方式 |
25 |
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3.2 iSCSI协议关键技术分析 |
25-30 |
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3.2.1 iSCSI协议层次模型 |
26-27 |
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3.2.2 iSCSI中Initiator与Target之间的一次基本交互 |
27-28 |
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3.2.3 iSCSI协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU) |
28-29 |
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3.2.4 iSCSI容错机制分析 |
29-30 |
|
3.3 通用iSCSI原型系统(KD-iSCSI)设计 |
30-40 |
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3.3.1 iSCSI原型系统结构 |
30-33 |
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3.3.2 数据结构设计 |
33-37 |
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3.3.3 工作流程 |
37-38 |
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3.3.4 算法设计 |
38-40 |
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3.4 本章小结 |
40-41 |
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第四章 基于iSCSI的IP SAN模拟与性能研究 |
41-58 |
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4.1 基于NS模拟器的网络模拟 |
41-42 |
|
4.2 NS模拟器上的IP SAN模型 |
42-44 |
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4.2.1 基于iSCSI的IP SAN模拟模型 |
42-43 |
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4.2.2 iSCSI数据传输模型 |
43-44 |
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4.2.3 磁盘模型 |
44 |
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4.3 iSCSI协议组件的模拟 |
44-50 |
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4.3.1 iSCSI节点层次模型 |
45 |
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4.3.2 NS上的模型实现 |
45-49 |
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4.3.3 评价标准和实验环境 |
49-50 |
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4.4 数据分析与结论 |
50-57 |
|
4.4.1 iSCSI参数的影响 |
51 |
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4.4.2 TCP参数的影响 |
51-53 |
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4.4.3 基于iSCSI的IP SAN的I／O请求响应时间研究 |
53-57 |
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4.5 本章小结 |
57-58 |
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第五章 基于iSCSI的IP SAN媒体数据放置策略研究 |
58-63 |
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5.1 基于iSCSI的IP SAN与媒体服务 |
58-59 |
|
5.2 多任务多副本并发模型 |
59-61 |
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5.3 媒体数据的放置 |
61-62 |
|
5.4 本章小结 |
62-63 |
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第六章 结束语 |
63-64 |
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6.1 全文工作总结 |
63 |
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6.2 工作展望 |
63-64 |
|
致谢 |
64-65 |
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附录A：攻读硕士期间发表的论文 |
65-66 |
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附录B：攻读硕士期间参加的科研项目 |
66-67 |
|
附录C：iSCSI协议的PDU报头格式 |
67-72 |
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参考文献 |
72-74 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.371905 |
