学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于网络的存储虚拟化技术的研究

作　者: 姚昌伟
导　师: 涂晓东
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 基于网络的存储虚拟化 存储虚拟化 iSCSI协议 SPC协议 SBC协议
分类号: TP333
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 202次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


基于网络的存储虚拟化技术为存储虚拟化系统模型带来了新的发展,它提高了企业对日益膨胀的存储数据的管理能力,并通过整合现有的存储资源使其能够更加有效的提高已有存储设备的存储利用率,最终达到了降低存储成本的目的。基于网络的存储虚拟化技术可以将不同品牌的存储系统进行有效的整合成一个可以集中管理的存储池。它将实际的存储实体和存储逻辑进行了分离,应用服务器只与虚拟存储系统所分配的逻辑卷进行交互,它不需要关心它所存储的数据最终被放置在哪个存储实体上,虚拟存储系统负责对实际的存储实体进行读取或者写入操作,使得存储的管理变得更加的集中化。本文的主要目的是对基于网络的存储虚拟化技术进行研究,并利用该技术设计出一个网络虚拟存储系统的方案。技术的核心和难点在于对网络存储系统中的几种协议进行透彻的分析,找出存储虚拟化的关键点,并使用软件将系统的基本功能进行实现。本文的主要工作是设计一个网络虚拟存储系统的方案,使用一个虚拟节点对所有的存储设备进行集中管理,每个存储用户都通过虚拟节点提供的虚拟逻辑卷完成存储业务。网络虚拟存储系统将用户和存储设备进行隔离,使用iSCSI协议作为SCSI协议的传输层。本文首先对网络存储系统中的协议进行了介绍。阐述了SPC-3协议、SBC-3协议和iSCSI协议的主要功能,并对其中所涉及的帧格式和帧字段进行了详细的分析。通过对协议的分析,了解了存储数据在网络存储系统中的交互的细节,它是整个网络存储系统的基础。然后对基于网络的存储虚拟化技术的各个功能模块进行了分析,并提出了一个可行的设计方案。最后,根据设计实现了一个基于网络的虚拟存储系统,并对系统进行测试,通过对测试的结果的分析提出了改进的方案。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章 引言  10-13
  1.1 基于网络的存储虚拟化技术的简述  10
  1.2 存储虚拟化主要的实现方式简介  10-11
  1.3 国内外研究进展  11
  1.4 本课题的研究目的与意义  11-13
第二章 SPC-3 协议和SBC-3 协议  13-28
  2.1 SCSI 协议概述  13-15
    2.1.1 命令描述块(CDB)  13-14
    2.1.2 命令描述块域的介绍  14-15
  2.2 SPC-3 协议概述  15-22
    2.2.1 INQUIRY Command  16-17
    2.2.2 LOG SELECT Command  17-18
    2.2.3 LOG SENSE Command  18-19
    2.2.4 MODE SELECT Command  19-20
    2.2.5 MODE SENSE Command  20-21
    2.2.6 REPORT LUNS Command  21-22
    2.2.7 TEST UNIT READY  22
  2.3 SBC-3 协议概述  22-26
    2.3.1 READ CAPACITY  23-24
    2.3.2 READ(10)  24-25
    2.3.3 WRITE(10)  25-26
  2.4 SCSI 应用客户端访问SCSI 目标设备服务器流程  26-27
  2.5 本章小结  27-28
第三章 iSCSI 协议  28-36
  3.1 ISCSI 协议概述  28-30
    3.1.1 iSCSI 的数据包结构  28-29
    3.1.2 iSCSI 的帧头结构  29-30
  3.2 ISCSI 登录  30-34
    3.2.1 iSCSI 登录的流程  30
    3.2.2 iSCSI 登录协商的参数  30-31
    3.2.3 iSCSI 登录请求和回复Login Request & Login Response  31-34
  3.3 ISCSI 的读写操作  34-35
    3.3.1 iSCSI 的读操作  34
    3.3.2 iSCSI 的写操作  34-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章 网络虚拟存储系统的设计  36-54
  4.1 网络虚拟存储系统的总体设计概述  36-38
    4.1.1 网络虚拟存储系统的总体设计方案  36-38
  4.2 网络虚拟存储后端虚拟ISCSI INITIATOR 的设计  38-44
    4.2.1 虚拟iSCSI Initiator 向iSCSI 存储设备的登录  39-42
    4.2.2 存储设备I/O 操作接口  42-44
  4.3 逻辑卷虚拟化模块的设计  44-48
    4.3.1 存储资源的整合  45-46
    4.3.2 用户虚拟逻辑卷的建立  46-47
    4.3.3 存储用户SCSI 请求的数据流程  47-48
  4.4 网络虚拟存储系统前端虚拟ISCSI TARGET 的设计  48-53
    4.4.1 虚拟iSCSI 目标器接收存储用户的登录  48-50
    4.4.2 虚拟iSCSI Target 的数据处理  50-53
  4.5 本章小结  53-54
第五章 网络虚拟存储系统管理配置程序的设计  54-58
  5.1 网络虚拟存储系统管理程序的目标  54
  5.2 网络虚拟管理模块的设计方案  54-57
    5.2.1 iSCSI 存储设备配置信息  54-55
    5.2.2 iSCSI 存储设备配置信息的添加  55-56
    5.2.3 iSCSI 存储用户配置信息  56
    5.2.4 iSCSI 存储用户的添加  56-57
  5.3 本章小结  57-58
第六章 网络虚拟存储系统的实现与测试  58-78
  6.1 系统接口及模块接口  58-71
    6.1.1 系统与外界接口  58-59
    6.1.2 模块接口  59
    6.1.3 数据结构  59-71
  6.2 系统的测试  71-77
    6.2.1 建立测试环境  71-72
    6.2.2 测试结果  72-77
  6.3 本章小结  77-78
第七章 结束语  78-79
  7.1 本文的贡献  78
  7.2 进一步研究工作展望  78-79
致谢  79-80
参考文献  80-81
攻硕期间取得的研究成果  81-82

相似论文

  1. 基于逻辑卷的分级存储系统设计与实现,TP333
  2. 云计算中可信虚拟存储的研究,TP333
  3. 服务器、网络、存储虚拟化技术在数据中心的应用研究,TP308
  4. 基于虚拟化技术的集成测试平台设计与实现,TP311.53
  5. 智能网络存储系统（INSS）存储虚拟化技术研究,TP333
  6. 数据中心虚拟化技术研究与实现,TP308
  7. 虚拟化存储在证券交易系统中的应用研究,TP311.52
  8. 基于虚拟设备的网络存储系统,TP333
  9. 融合平台下SAN设备的访问控制设计与实现,TP393.08
  10. ISCSI协议的模拟与优化,TP393.04
  11. 基于iSCSI协议的IP SAN安全机制研究与实现,TP393.08
  12. 基于嵌入式Linux的海量存储系统中关键技术的研究,TP333
  13. 磁盘阵列控制器中iSCSI目标器的设计与实现,TP333
  14. 磁带库虚拟化存储系统的设计与实现,TP333
  15. IP SAN备份技术及安全机制的研究,TP333
  16. 存储虚拟化系统安全设计和实现,TP309
  17. 网络备份管理服务器的设计与实现,TP393.05
  18. 存储虚拟化系统元数据管理的设计与实现,TP311.52
  19. 存储虚拟化系统数据传输的设计与实现,TP333
  20. 广域存储虚拟化系统的数据访问、共享和控制研究,TP393.1

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 > 电子数字计算机（不连续作用电子计算机） > 存贮器
© 2012 www.xueweilunwen.com