磁盘阵列外部数据通道技术研究

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1、华中科技大学硕士学位论文磁盘阵列外部数据通道技术研究姓名：郑轶申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：冯丹2003.5.7华中科技大学硕士学位论文摘要+f数字化的迅速发展对存储系统提出了更高的要求。目前同时存在的直接联机的应用和网络存储对磁盘阵列这种传统的存储系统的对外数据通道的多样性提出了新的要求。土／USB接口技术使得外设具备了即插即用和热插拔等特性。根据传统磁盘阵列的特性，选用了NETCHIP2270外设接口芯片，构造了一个廉价的USB--EIDE协议变换的磁盘阵列。通过编写磁盘阵列的USB接口软件实现了USB数据与存储数据的转换。接口软件不仅实现了USB协议层，使得磁盘阵列作为

2、一个标准的USB设备被主机所识别；而且实现了USB存储协议层，使得存储命令和数据可以成功地在USB总线上传输。根据网络存储的需要，设计和实现了磁盘阵列的网络通道。磁盘阵列的网络通道，主要涉及网络驱动模块和网络请求通讯程序。通过编写网络请求的驱动入口和适合网络请求的阵列驱动实现了网络驱动模块。网络环境下的阵列驱动采用一种多生产者消费者的运转模式达到各个部分的充分运转而提高阵列的性能。作为磁盘阵列网络通道的另一个组成部分，网络请求通讯程序的主要功能是同服务器和客户进行网络数据交互。针对网络请求的负载特性，在借鉴原有的MSGlaximizedSequenceAlgorithm)和LS(LessSeq

3、uenceAlgorithm)算法的基础上．给出了ALS(AdaptiveLessSequenceAlgorithm)网络请求调度算法。(ALS算法综合了MS和LS算法的优点，具有最优的平均请求初始响应时间，短请求能够尽快地响应，长请求能够充分利用请求的顺序性提高系统的效率。4关键字：磁盘阵列j数据通道，、通用串行接口?网络通道自适应最小’顿序算法扛王均研究t怍受曼蛋+暮自然社掌鼍金L699i30l?的资动华中科技大学硕士学位论文Abstract+Withtherapiddigitalizationdevelopment，high—performancestoragesystemisrequi

4、red。NowtheCO—existenceofdirect·attachedstorageandnetworkstorageputsforwardthenewrequestsforthediversityofexternaldatachanneloftraditionalstoragesystemssuchasdiskarray．USBinterfacetechniqueenablesperipheralstohavetheabilitiesofplugandplayandhot—swap．Basedonthepropertiesoftraditionaldiskarray，aninexpe

5、nsivediskarraywithUSB-EIDEbyconvertingprotocolusingNETCHIP2270peripheralinterfacechipiSconstructedinthiSpaper．USBinterfacesoftwareofdiskarraycanimplementtheconversionbetweenUSBdataandstoragedata．InterfacesoftwarenotonlycanimplementtheUSBprotoC0llayerbutalsocanimplementtheUSBstorageprotocollayer，SOno

6、tonlydiskarraycanberecognizedbythehostasastandardUSBdevicebutalsothestoragecommandanddatacanbetransferredontheUSBbus．Becauseoftherequirementofnetworkstorage，thenetworkchannelofdiskarrayisdesignedandimplementedinthispaper．Itmainlyincludesthenetworkdrivermoduleandnetworkrequestcommunicationprogram．Net

7、workdrivermodulecanbeimplementedbythedriverentryofnetworkrequestandarraydriverfornetworkrequest．Thearraydriverinthenetworkconditioncanimprovetheefficiencyofarraybyadoptingamulti--producer—-consumerope