基于iscsi的存储系统设计与实现

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1、分类号学号M200972347学校代码10487密级硕士学位论文基于iSCSI的存储系统设计与实现学位申请人：：韩红根学科专业：计算机系统结构指导教师：曹强副教授答辩日期：2012.1.12AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDesignandImplementationISCSI-BasedStorageSystemCandidate:HanHonggenMaj

2、or:ComputerArchitectureSupervisor:Assoc.Prof.CaoQiangHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识

3、到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。 本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大

4、硕士学位论文摘要网络时代的信息量迅猛增长，促进了存储技术的快速发展。现在，越来越多的计算机投入于企业、数据中心等开放式环境中。在这些应用中，峰值服务时存储数据量往往比其他时间要大很多。但是，为了保持峰值情况下服务质量一致性，不得不配置更多的存储设备。然而，这些存储设备的在日常情况下往往具有较低使用率。因此，根据应用服务的存储需求和应用特征来进行动态存储是非常有意义和价值的。针对传统虚拟存储技术中资源预留及存储设备利用率较低等不足，提出了基于iSCSI的存储的思想。即根据应用系统的实际需求和应用特征

5、来申请存储资源，并对空间利用率较低且长时间未访问的存储设备进行数据迁移。首先，介绍了基于iSCSI的存储的应用环境，并讨论了系统中应用到的关键技术。分析了动态存储系统需要解决的问题及解决方案，并分析了该方案的可行性。其次，着重介绍了原型系统的设计和实现。该系统包括客户端、服务器、存储资源代理三个部分，其中每个部分又包括有多个功能模块。其中，存储资源代理为系统提供存储设备，并完成对存储资源的分配操作。服务器将系统中所有的存储设备进行统一管理，构成存储池，并划分为固定大小的存储块。当客户端有实际需求时

6、，根据存储需求以及应用特征向服务器请求存储资源。服务器根据负载均衡算法，选择合适的存储资源代理为客户端分配存储资源。另外，调度模块实时监测系统中所有的存储设备，将空间利用率较低且长时间未访问的存储设备进行数据迁移。最后，验证了该系统所具有的功能，并对系统的性能进行了评测。实验结果表明，相对传统的虚拟化技术，采用动态存储机制后，读写性能并没有较大影响，应用系统的存储利用率可以提升30%~40%。另外，采用动态迁移技术，系统中存储设备的能耗得到降低。因此，动态存储机制是提高存储资源利用率和改善系统性能

7、的有效方法。关键词：负载均衡，存储池，存储虚拟化，数据迁移，应用特征I华中科技大硕士学位论文AbstractTherapidgrowthofinformationintheeraofnetworkpromotedtherapiddevelopmentofstorage.Now,moreandmorecomputersputintouseinopenscenarios,suchasenterprises,datacenteretc.Intheseapplications,thedatasinpeak

8、serviceareoftenmorethanusual.However,inordertomaintainthequalityconsistencyatpeakcasesservice,wehavetoconfiguremorestoragedevices.However,thespaceutilizationrateofthesestoragesindailycasesoftenmaintainsarelativelylowproportion.Therefore,itisve