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基于SAN的存储资源管理系统（SRM）的研究与开发

作　者: 杨丰滔
导　师: 薛贺
学　校: 西北工业大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 存储资源管理系统 存储区域网 FC-AL(Fiber Channel-Arbitrated Loop) 复制管理 存储虚拟化 IP-SAN
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 108次
引　用: 4次
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内容摘要


随着internet和Intranet技术的广泛应用，数据存储不仅在容量上爆炸性增长而且对于存储系统的要求也越来越高。作为一种新的网络概念——SAN(Storage Area Network)应运而生。通过SAN，一种性能先进、安全可靠的海量网络存储解决方案成为可能。因为SAN使存储资源与服务器相分离，可以提供100兆字节／秒的高性能数据管道以及共享的集中管理的存储设备，这就使得数据的访问、备份和恢复不会大幅度地降低网络性能。 SAN这种新技术的产生，也带来了与之相关的软件需求。目前，国外已经有许多大的厂商和研究机构对基于SAN的存储资源管理系统进行了大量的研究和开发，相关的产品已经投放市场，而国内在这方面的研究还刚开始，还远未到达应用阶段。 针对这种情况，作者通过参与一个开发基于SAN的存储资源管理系统(StorageResourceManager)的合作项目，对该领域进行了一定的研究。在这个项目中，作者主要参与并完成了复制管理(ReplicationManager)模块和性能监视(PerformanceMonitor)模块的开发。该系统采用全平台开发的思路，可运行于Windows、Unix以及Linux平台之上，并且根据软件工程的标准，从开发到测试，严格按照计划进行，开发出的产品具有强有力的监控能力，拥有网络设备故障的自动检出和隔离功能以及数据管理、存储资源管理、性能监视与优化、安全管理和文件管理等功能。 在完成上述项目过程中，作者取得的主要成果如下： 1．总结基于SAN的资源管理系统(StorageResourceManager)的整体构成； 2．提出了基于SAN的复制管理功能的关键设计之一的复制有序对概念； 3．对复制管理(ReplicationManager)模块进行功能设计与分析，并在这个基础上进行详细的底层实现； 4．对于现有的存储虚拟化的实现方法和特性进行了归纳总结，并在此基础上提出了一种新的构想。 本文首先概述SAN，其次介绍了基于SAN的存储资源管理系统的整体构成，然后阐述基于SAN的该存储管理系统中重要的组成部分——复制管理模块的功能设计与分析，接着重点说明了详细设计及相关实现技术，最后对于现有的存储虚拟化的实现方法和特性进行了归纳总结，并在此基础上提出了一种新的构想，并讨论了未来存储领域的发展方向。

全文目录


ABSTRACT  4-8
前言  8-10
  研究背景  8
  研究意义  8-9
  研究内容  9-10
第一章 SAN的概述  10-17
  1.1 网络存储概述  10-12
    1.1.1 DAS(Direct Attached Storage，直接连接存储)  10-11
    1.1.2 NAS(Network Attached Storage，网络连接存储)  11
    1.1.3 SAN(Storage Area Network，存储区域网络)  11-12
  1.2 SAN的概念  12
  1.3 SAN的构成要素  12-15
    1.3.1 网络互连结构  12-14
    1.3.2 管理软件  14-15
    1.3.3 存储系统  15
  1.4 SAN的优越性  15-16
  1.5 小结  16-17
第二章 基于SAN的SRM系统  17-27
  2.1 SRM的系统构成  17-18
  2.2 SRM的内部结构  18-23
    2.2.1 Command进程  19
    2.2.2 Client管理  19-20
    2.2.3 Agent管理  20
    2.2.4 状态监视  20-21
    2.2.5 性能监视  21-22
    2.2.6 构成设定  22
    2.2.7 连携控制  22
    2.2.8 Log控制  22-23
    2.2.9 性能最优化  23
    2.2.10 REP管理在SRM中的重要位置  23
  2.3 SRM的启动、停止和恢复处理  23-26
    2.3.1 SRM的启动  23-24
    2.3.2 SRM的停止  24-25
    2.3.3 Recovery(恢复)处理  25-26
  2.4 小结  26-27
第三章 复制管理模块的功能分析与设计  27-42
  3.1 存储设备及资源的相关知识  27-29
    3.1.1 磁盘阵列的基本组成  27
    3.1.2 RAID的概念  27-28
    3.1.3 LD的构成  28-29
  3.2 复制模块的概念与应用  29-31
  3.3 复制机制的功能分析与设计  31-41
    3.3.1 复制有序对相关概念  31-32
    3.3.2 复制机制的两种状态  32
    3.3.3 复制相关的主要操作  32-35
    3.3.4 MV与RV的状态转移  35
    3.3.5 复制机制的拷贝模式  35-36
    3.3.6 复制机制的拷贝范围  36-37
    3.3.7 复制机制的拷贝控制  37
    3.3.8 复制机制的拷贝性能  37-38
    3.3.9 复制机制的访问限制  38-39
    3.3.10 复制机制的AT Group  39-41
  3.4 小结  41-42
第四章 复制管理模块的详细设计及实现  42-54
  4.1 复制管理的系统内部构成  42-43
  4.2 复制管理的接口设计  43-45
    4.2.1 Socket通信  43-44
    4.2.2 电文  44-45
  4.3 复制管理的受信顺序  45
  4.4 复制情报的统一管理  45-49
    4.4.1 情报管理  45-46
    4.4.2 情报一览  46-48
    4.4.3 情报表格的作成/更新  48-49
  4.5 复制管理的进程及其内部各模块  49-50
    4.5.1 复制管理的主进程  49-50
    4.5.2 情报管理进程  50
  4.6 排队控制  50-52
    4.6.1 排队的状态的管理  50-51
    4.6.2 排队的控制条件  51-52
  4.7 互斥处理  52-53
  4.8 小结  53-54
第五章 未来存储领域的发展方向  54-61
  5.1 开放式存储域网络的要求----存储虚拟化技术  54-58
    5.1.1 什么是存储虚拟化  54-55
    5.1.2 为什么要存储虚拟化  55
    5.1.3 现有的存储虚拟化的实现方法  55-57
    5.1.4 存储虚拟化的发展方向及一种新的构想  57-58
  5.2 解决FC-SAN局限性的有效办法----IP-SAN技术  58-60
    5.2.1 IP存储技术概述  58-59
    5.2.2 存储隧道  59-60
    5.2.3 本地IP存储技术  60
  5.3 小结  60-61
结束语  61-62
附录 本文缩写语表  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-66

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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