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基于逻辑卷的双控制器磁盘阵列系统的控制与管理

作　者: 向宇
导　师: 陈俭喜
学　校: 华中科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 磁盘阵列逻辑卷管理双控制器故障检测心跳检测
分类号: TP333.35
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

当前的数据存储中,磁盘阵列得到了广泛的运用,而磁盘阵列控制器成为了系统的故障单点。为了提高存储设备的高可用,可以通过控制器冗余来解决数据中断不可用等故障。为了提高系统灵敏性,在双控存储管理中往往采用最为简单的配置管理。而另一方面在海量数据管理中人性化和智能化的管理成为一大需求,虚拟化的发展也日益成为存储管理中的热点。目前的双控制器磁盘阵列管理软件,由于性能对管理复杂性的限制,一般不提供设备级别的虚拟管理,而主机级别的虚拟化管理增加了管理的复杂性和难度,同时也影响数据服务的可靠性和性能。基于逻辑卷的双控制器系统主要从以下几个方面进行研究和分析,一是通过分离虚拟化设备的元数据并独立配置管理和相互通信,来保证双控制器状态的一致性。二是通过心跳监测,以及控制器之间的状态通知,来保证控制器之间的响应时间。其三是设计合理的自我故障检测和状态变迁处理流程,保证控制器在封闭的状态内切换。四是通过争夺磁盘控制权来解决心跳故障后的脑裂现象,并根据系统具体的设计完善了故障恢复流程。系统最后实现基于了逻辑卷的双控制器磁盘阵列管理,并且在卷管理的基础上实现及时有效的故障监控,处理与恢复,最后并对系统进行了模拟故障测试。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题背景  8
  1.2 国内外研究现状  8-10
  1.3 存储虚拟化简介  10-12
  1.4 本文研究的内容与组织  12-13
2 基于逻辑卷的双控制器磁盘阵列体系架构  13-19
  2.1 当前iSCSI 磁盘阵列架构介绍  13
  2.2 基于逻辑卷的双控制器系统的硬件架构  13-16
  2.3 逻辑卷管理层级设计  16-18
  2.4 本章小结  18-19
3 系统设计原理与关键技术  19-33
  3.1 概述  19-20
  3.2 元数据管理方案  20-24
  3.3 双控制器的故障处理技术  24-32
  3.4 本章小结  32-33
4 基于逻辑卷的双控制器系统软件实现  33-43
  4.1 总体设计  33
  4.2 卷管理方案的实现  33-34
  4.3 通信传输模块实现  34-35
  4.4 任务执行的一致性方案  35-39
  4.5 状态监测模块实现  39-40
  4.6 仲裁模块实现  40-41
  4.7 恢复模块实现  41-42
  4.8 本章小结  42-43
5 系统测试  43-49
  5.1 系统测试原理及其测试内容  43
  5.2 测试环境  43-44
  5.3 功能测试结果与分析  44-46
  5.4 系统数据测试  46-47
  5.5 本章小结  47-49
6 全文总结  49-51
致谢  51-53
参考文献  53-55

基于逻辑卷的双控制器磁盘阵列系统的控制与管理

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