| 【中文题名】 | 基于iSCSI协议的IP SAN技术研究 |
| 【英文题名】 | The Research of IP SAN Technology Based on iSCSI Protocol |
| 【学科专业】 | 计算机应用技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-29 |
| 【中关键词】 | 网络存储,IP,SAN,iSCSI,并行校验,数据缓存策略 |
| 【英关键词】 | Network Storage,IP SAN,iSCSI,Parallel Checkout,Buffer Strategy,Copy Avoidence, |
| 【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>电子数字计算机（不连续作用电子计算机）>存贮器> |
| 【论文摘要】 |
随着企业级的数据呈指数增长，传统的集中式存储方案已无法满足其存储的要求，存储区域网(Storage Area Network，SAN)由此走上了历史舞台，但是传统的SAN具有距离短、价格贵和构建复杂的缺点。基于iSCSI协议的IP存储技术是一种新兴的网络存储技术，它将IP网络技术集成到存储I／O之中，在构建异构的存储网络方面具有其它数据访问协议无法比拟的优势。因此，基于iSCSI协议的IP存储技术已经成为当前网络存储技术研究的热点。
本文首先介绍了当前主流的网络存储技术，然后对iSCSI协议及基于iSCSI协议的IP存储技术进行了深入的研究，其中重点分析了影响iSCSI协议性能的主要因素。
其次，针对iSCSI协议的数据校验算法的低效率问题，提出了以下优化措施：引入了并行校验算法，提出了相应的改进方案；给出了一种新的数据缓存策略，以缩短命令的响应时间；在Linux内核中，使用避免拷贝技术减少数据的冗余拷贝，以减少存储系统的响应延迟。
最后，参考国内外的相关研究工作，设计和实现了一个iSCSI存储系统。该系统运行于Linux内核空间，采用层次化的模块结构，保证了系统的设备无关性... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-8 |
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第1章 引言 |
8-12 |
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1.1 课题来源 |
8 |
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1.2 研究背景 |
8-10 |
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1.3 应用前景 |
10 |
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1.4 主要研究内容 |
10 |
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1.5 论文结构 |
10-12 |
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第2章 网络存储技术概述 |
12-17 |
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2.1 主流网络存储技术 |
12-14 |
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2.1.1 直接连接存储(DAS) |
12-13 |
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2.1.2 网络连接存储(NAS) |
13 |
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2.1.3 存储区域网络(SAN) |
13-14 |
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2.2 IP存储技术 |
14-17 |
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2.2.1 基于 IP的光纤通道协议(FCIP) |
15 |
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2.2.2 互联网光纤通道协议(iFCP) |
15-16 |
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2.2.3 iSCSI协议 |
16-17 |
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第3章 iSCSI技术概述 |
17-28 |
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3.1 SCSI技术特性 |
17-19 |
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3.1.1 系统结构 |
17-18 |
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3.1.2 物理特性 |
18 |
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3.1.3 逻辑特性 |
18-19 |
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3.2 iSCSI技术特性 |
19-22 |
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3.2.1 技术概述 |
20-21 |
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3.2.2 iSCSI与SCSI的关系 |
21-22 |
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3.3 iSCSI协议模型和相关技术 |
22-28 |
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3.3.1 iSCSI协议模型 |
22-23 |
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3.3.2 iSCSI数据包格式 |
23-25 |
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3.3.3 Target与Initiator的通信 |
25-26 |
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3.3.4 iSCSI的错误处理和恢复机制 |
26-27 |
|
3.3.5 iSCSI协议的安全机制 |
27-28 |
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第4章 iSCSI系统关键技术分析与优化 |
28-50 |
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4.1 基于 Linux平台的iSCSI性能分析 |
28-34 |
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4.1.1 读写操作 |
28-31 |
|
4.1.2 测试 |
31-33 |
|
4.1.3 数据分析 |
33-34 |
|
4.2 校验算法的改进 |
34-40 |
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4.2.1 循环冗余码校验算法 |
34-35 |
|
4.2.2 有限域 |
35-36 |
|
4.2.3 改进后的快速 CRC算法 |
36-40 |
|
4.3 改进iSCSI存储系统中的缓冲策略 |
40-44 |
|
4.3.1 改进的缓存组织结构 |
40-42 |
|
4.3.2 I/O操作流程 |
42-44 |
|
4.4 避免拷贝技术 |
44-49 |
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4.5 本章小结 |
49-50 |
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第5章 优化的iSCSI网络存储系统设计与实现 |
50-67 |
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5.1 总体设计 |
50-51 |
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5.1.1 设计思想 |
50 |
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5.1.2 设计目标 |
50 |
|
5.1.3 设计思路 |
50-51 |
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5.2 系统结构 |
51-54 |
|
5.2.1 系统软件模型 |
51-52 |
|
5.2.2 iSCSI接口适配层模型 |
52-54 |
|
5.3 工作流程 |
54-56 |
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5.4 主要数据结构设计 |
56-59 |
|
5.5 主要API函数 |
59-61 |
|
5.5.1 Target端的API函数 |
59-60 |
|
5.5.2 Initiator端的API函数 |
60-61 |
|
5.6 测试与分析 |
61-67 |
|
5.6.1 测试工具 |
61-62 |
|
5.6.2 测试环境 |
62-63 |
|
5.6.3 测试结果 |
63-65 |
|
5.6.4 结果分析 |
65-67 |
|
第6章 结论与展望 |
67-68 |
|
6.1 结论 |
67 |
|
6.2 进一步工作的方向 |
67-68 |
|
致谢 |
68-69 |
|
参考文献 |
69-72 |
|
攻读学位期间的研究成果 |
72 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.364669 |
