基于IPv6的廣域網(wǎng)存儲(chǔ)服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人類社會(huì)生活對(duì)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)與信息的依賴程度越來越高，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、共享、處理與存儲(chǔ)的需求急劇增加。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)已成為本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文研究的核心問題是：如何以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的異地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)備份的應(yīng)用需求為目標(biāo)，充分利用IPv6協(xié)議的安全性與效率的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)一種可以工作在下一代Internet中的，類似于WWW與FTP服務(wù)類型的標(biāo)準(zhǔn)、安全的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)。論文的創(chuàng)新工作主要表現(xiàn)在以

2、下幾個(gè)方面： 1.在分析網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用、IPv6協(xié)議特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，研究了Internet標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)與協(xié)議的開發(fā)方法，論文提出了一種標(biāo)準(zhǔn)的Internet存儲(chǔ)訪問服務(wù)(ISAS，InternetStorageAccessService)工作模型。該工作模型的特點(diǎn)是：前臺(tái)訪問系統(tǒng)可以向Internet中任何位置的用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的ISAS服務(wù)，用戶對(duì)系統(tǒng)的訪問方法與后臺(tái)存儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無關(guān)，并與后

3、臺(tái)存儲(chǔ)系統(tǒng)在Internet中的具體位置無關(guān)。 2.為了實(shí)現(xiàn)ISAS服務(wù)的功能與工作模型，論文提出了一種適應(yīng)ISAS服務(wù)工作模型的協(xié)議集。在應(yīng)用層獨(dú)立設(shè)計(jì)了能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)ISAS服務(wù)的Internet存儲(chǔ)訪問協(xié)議(ISAP，InternetStorageAccessProtocol)。ISAP協(xié)議符合Client/Server工作模型，采用了有狀態(tài)的協(xié)議結(jié)構(gòu)。 3.為了保證ISAS服務(wù)的安全性需求，論文提出了一種適應(yīng)ISAS

4、服務(wù)的安全存儲(chǔ)模型。在系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了前臺(tái)訪問系統(tǒng)與后臺(tái)存儲(chǔ)系統(tǒng)的邏輯隔離。根據(jù)ISAS服務(wù)的特點(diǎn)并結(jié)合協(xié)議集的選擇與制定，應(yīng)用層ISAP協(xié)議設(shè)計(jì)中提供了用戶身份認(rèn)證與訪問權(quán)限控制，網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)中充分利用了IPv6與IPSec協(xié)議在安全方面的優(yōu)勢(shì)，提供了對(duì)訪問結(jié)點(diǎn)的IP地址綁定與認(rèn)證、數(shù)據(jù)包認(rèn)證等功能。 4.為了實(shí)現(xiàn)ISAS服務(wù)的后臺(tái)存儲(chǔ)功能，論文提出了無服務(wù)器結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)服務(wù)器集群設(shè)計(jì)方案。存儲(chǔ)服務(wù)器集群的核心是將分布式

5、文件系統(tǒng)與分布式虛擬磁盤相結(jié)合，通過分布式文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集群范圍中的單一文件映像，通過分布式虛擬磁盤實(shí)現(xiàn)集群范圍中的單一磁盤映像，利用分布式共享內(nèi)存機(jī)制來提供分布式共享目錄與位圖服務(wù)，以此來解決系統(tǒng)中的并發(fā)訪問控制問題。 為了驗(yàn)證ISAS服務(wù)設(shè)計(jì)方案的可行性，本文根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思想，設(shè)計(jì)了基于IPv6環(huán)境的ISAS服務(wù)原型系統(tǒng)，并對(duì)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了初步探討與實(shí)驗(yàn)。 論文的工作成果對(duì)基于IPv6協(xié)議的下一代Inter