基于光纖通道的磁盤陣列系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、DAS、SAN和NAS是當前應(yīng)用最廣泛的三種網(wǎng)絡(luò)存儲體系結(jié)構(gòu)，而RAID作為網(wǎng)絡(luò)存儲體系結(jié)構(gòu)中的存儲節(jié)點，其設(shè)計直接影響到存儲體系的整體性能。 RAID系統(tǒng)的整體設(shè)計包括嵌入式的硬件平臺、軟件平臺和核心控制軟件三部分。嵌入式硬件平臺的設(shè)計采用獨立的IOP處理器和高速總線與接口技術(shù)，一方面RAID系統(tǒng)與外部主機之間以高速光纖數(shù)據(jù)通道相連，另一方面系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸采用PCI-X總線，為數(shù)據(jù)傳輸提供足夠的通道帶寬。

2、嵌入式硬件平臺通常只針對特殊的應(yīng)用設(shè)計，不同于X86平臺具有統(tǒng)一的規(guī)范。嵌入式RAID系統(tǒng)設(shè)計的軟件平臺由板級支持包Redboot、Linux內(nèi)核與根文件系統(tǒng)構(gòu)成，該軟件平臺對硬件設(shè)備進行初始化，并為核心的控制軟件運行提供支持。 在核心控制軟件的設(shè)計上，支持光纖通道的目標器為RAID系統(tǒng)與外部主機之間提供高速主機通道；CACHE管理采用鏈式哈希表對條帶化的存取塊進行組織和檢索，并且支持數(shù)據(jù)預(yù)取、LRU淘汰、沖突控制、可變數(shù)據(jù)塊粒

3、度和寫回或者寫穿等策略；磁盤I/O調(diào)度相對傳統(tǒng)的設(shè)計而言，增加了高低優(yōu)先級排隊，使正常的I/O訪問命令進入高優(yōu)先級隊列被優(yōu)先處理，而數(shù)據(jù)備份和安全日志等事務(wù)進入低優(yōu)先級隊列被延遲處理，以此提高RAID系統(tǒng)對外部主機命令的響應(yīng)速度；硬件異或設(shè)計加快了RAID系統(tǒng)頻繁的數(shù)據(jù)校驗運算，提高請求的處理速度，同時也減輕了CPU的運算負擔。 RAID原型系統(tǒng)按照以上的設(shè)計方案實現(xiàn)，在實驗環(huán)境下測試的峰值數(shù)據(jù)傳輸率為186MB/S，略高于同等