| 【中文题名】 | 基于iSCSI协议的IP SAN网络存储技术研究 |
| 【英文题名】 | Study on IP SAN Network Storage Technology Based on iSCSI Protocol |
| 【学科专业】 | 控制科学与工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-18 |
| 【中关键词】 | 网络存储,存储区域网络,IP,SAN,iSCSI,启动器 |
| 【英关键词】 | nework storage,SAN,IP SAN,iSCSI,initiator,virtual disk,TDI, |
| 【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】 |
SAN即存储区域网络，是当前网络存储技术应用和发展的新趋势，而以iSCSI为代表的IP SAN又是网络存储技术领域的热点。本文以《高速海量连续存储设备》研制项目为背景，提出了基于iSCSI协议的IP SAN网络存储解决方案。该方案利用现有成熟的IP网络技术，基于普及的IP局域网络，采用iSCSI协议实现块级数据的传输，构建跨平台、可扩展、易于管理的IP存储区域网络，以满足信号分析领域对高性能大容量存储设备的需求。
论文在分析国内外网络存储技术发展现状的基础上，研究了IP SAN的系统架构和技术原理，比较各种IP SAN协议标准，分析IP SAN技术的应用与发展，对IP SAN的优势与不足以及关键技术进行了总结。结合信号分析领域对存储设备需求的分析，设计了基于iSCSI协议的IP SAN网络存储解决方案，介绍了构建系统的存储服务器和客户端的软硬件平台，并且详细说明方案的各功能模块，对相关的RAID配置和存储服务器管理软件也进行了介绍。
如何在Windows平台下实现iSCSI启动器是方案中的核心技术难点。论文认真研究分析了iSCSI协议，描述了SCSI模型向iSCSI模型的映射，较为清... |
| 【论文题纲】 |
|
目录 |
4-6 |
|
摘要 |
6-7 |
|
ABSTRACT |
7-8 |
|
第一章 绪论 |
8-13 |
|
§1.1 课题背景及意义 |
8-9 |
|
§1.2 存储技术的发展与国内外研究现状 |
9-11 |
|
1.2.1 网络存储技术发展 |
9-10 |
|
1.2.2 网络存储国内外研究与应用现状 |
10-11 |
|
§1.3 本文研究内容和总体结构 |
11-13 |
|
第二章 IP SAN技术与架构 |
13-22 |
|
§2.1 SAN技术原理 |
13-16 |
|
2.1.1 SAN组成结构 |
14-15 |
|
2.1.2 光纤通道技术 |
15 |
|
2.1.3 SAN特点 |
15-16 |
|
§2.2 IP SAN技术原理及其应用与发展 |
16-21 |
|
2.2.1 IP SAN技术原理 |
16-19 |
|
2.2.2 IP SAN技术的应用与发展 |
19-20 |
|
2.2.3 IP SAN技术总结 |
20-21 |
|
§2.3 本章小结 |
21-22 |
|
第三章 基于iSCSI协议的IP SAN存储解决方案 |
22-31 |
|
§3.1 方案的选择 |
22-25 |
|
3.1.1 需求分析 |
22-23 |
|
3.1.2 方案的选择 |
23-25 |
|
§3.2 方案总体设计 |
25-28 |
|
3.2.1 IP SAN存储服务器 |
26-27 |
|
3.2.2 iSCSI客户端 |
27 |
|
3.2.3 软件功能模块之间的关系 |
27-28 |
|
§3.3 存储服务器的RAID配置 |
28-29 |
|
§3.4 存储服务器管理软件 |
29-30 |
|
§3.5 本章小结 |
30-31 |
|
第四章 iSCSI协议研究 |
31-53 |
|
§4.1 SCSI技术基础 |
31-33 |
|
4.1.1 SCSI技术概述 |
31-32 |
|
4.1.2 SCSI术语与基本概念 |
32-33 |
|
§4.2 iSCSI结构模型 |
33-34 |
|
§4.3 iSCSI基本概念与流程 |
34-37 |
|
4.3.1 iSCSI会话(Session) |
35 |
|
4.3.2 iSCSI登录(Login) |
35-36 |
|
4.3.3 iSCSI认证和参数协商(Authentication and Parameter Negotiation) |
36 |
|
4.3.4 iSCSI全功能阶段(FFP) |
36-37 |
|
4.3.5 连接和会话的终止 |
37 |
|
§4.4 iSCSI数据传输 |
37-40 |
|
4.4.1 数据传输综述 |
37-38 |
|
4.4.2 命令标识和完整性检查 |
38 |
|
4.4.3 iSCSI顺序和编号 |
38-40 |
|
§4.5 iSCSI命名 |
40-41 |
|
§4.6 消息同步和控制 |
41-42 |
|
§4.7 iSCSI PDU格式与请求/应答机制 |
42-48 |
|
4.7.1 iSCSI帧格式 |
42-43 |
|
4.7.2 传输SCSI有效载荷的请求厂应答类型 |
43-46 |
|
4.7.3 仅传输iSCSI有效载荷的请求/应答 |
46-48 |
|
4.7.4 同时传输SCSI和iSCSI有效载荷的请求/应答 |
48 |
|
§4.8 错误处理与恢复 |
48-50 |
|
4.8.1 概述 |
48-49 |
|
4.8.2 恢复级别 |
49-50 |
|
4.8.3 错误恢复层次 |
50 |
|
§4.9 安全性机制 |
50-52 |
|
4.9.1 身份认证机制 |
51 |
|
4.9.2 IPSec报文保护机制 |
51-52 |
|
§4.10 本章小结 |
52-53 |
|
第五章 Windows2000平台iSCSI启动器设计 |
53-69 |
|
§5.1 虚拟磁盘的设计与实现 |
53-59 |
|
5.1.1 WDM模型简介 |
53-55 |
|
5.1.2 WDM磁盘驱动结构 |
55-57 |
|
5.1.3 用SCSI小端口驱动实现虚拟磁盘 |
57-59 |
|
§5.2 传输驱动接口TDI |
59-64 |
|
5.2.1 TDI与TDI客户 |
59-61 |
|
5.2.2 TDI客户函数应用 |
61-63 |
|
5.2.3 利用TDI接口设计数据收发函数 |
63-64 |
|
§5.3 iSCSI协议的实现 |
64-68 |
|
5.3.1 iSCSI登录和会话创建 |
65 |
|
5.3.2 全功能阶段的iSCSI会话 |
65-68 |
|
§5.4 本章小结 |
68-69 |
|
第六章 性能测试与结果分析 |
69-79 |
|
§6.1 测试的指标与测试方法 |
69-70 |
|
6.1.1 测试指标 |
69-70 |
|
6.1.2 测试方法 |
70 |
|
§6.2 千兆网络环境下测试结果与分析 |
70-76 |
|
6.2.1 测试平台 |
70-71 |
|
6.2.2 HD Tach测试 |
71-72 |
|
6.2.3 IOMeter测试结果 |
72-76 |
|
§6.3 百兆网络环境下测试结果与分析 |
76-78 |
|
6.3.1 测试平台 |
76 |
|
6.3.2 HD Tach测试 |
76-77 |
|
6.3.3 IOMeter测试结果 |
77-78 |
|
§6.4 测试得到的结论 |
78 |
|
§6.5 本章小结 |
78-79 |
|
第七章 总结与展望 |
79-80 |
|
致谢 |
80-81 |
|
参考文献 |
81-83 |
|
附录 发表论文情况 |
83 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.364704 |
