计算机研究与发展
計算機研究與髮展
계산궤연구여발전
JOURNAL OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT
2009年
z2期
88-95
,共8页
那文武%孟晓烜%柯剑%朱旭东%许金萍%李一鸣%卜庆忠%许鲁
那文武%孟曉烜%柯劍%硃旭東%許金萍%李一鳴%蔔慶忠%許魯
나문무%맹효훤%가검%주욱동%허금평%리일명%복경충%허로
网络虚拟存储系统%带外虚拟化%写时按需分配%虚拟快照%带外冗余管理
網絡虛擬存儲繫統%帶外虛擬化%寫時按需分配%虛擬快照%帶外冗餘管理
망락허의존저계통%대외허의화%사시안수분배%허의쾌조%대외용여관리
network virtual storage system%out-of-band storage virtualization%allocate-on-write%virtual snapshot%out-of-band redundant management
设计并实现了一个大容量、可扩展、高性能和高可靠性的网络虚拟存储系--BW-VSDS.和其他网络存储系统对比,它有如下的特点:1)采用带内元数据管理和带外数据访问的虚拟存储管理架构,存储管理更灵活,并且系统扩展性更好;2)在单个节点内部的多个虚拟卷、多个虚拟池和多个网络存储设备上利用存储虚拟化技术重构得到面向多种存储应用的网络虚拟存储设备,实现了3层的层次化存储虚拟化模型,对内共享存储设备的容量和带宽,对外提供不同属性的虚拟磁盘;3)采用写时按需分配策略提高了存储空间的利用率,使用数据块重组提高了I/O读写性能;4)使用设备链表和位图实现了层叠式虚拟快照,支持增量快照、写时拷贝和写时重定向机制,实现源卷和快照卷的数据共享;5)提出结合带外存储虚拟化管理的后端集中的带外冗余管理结构,数据读写直接访问存储节点,冗余管理节点在磁盘上以日志方式缓存从存储节点镜像写的数据,然后在后台进行RAID5冗余计算,提高了活跃数据的可靠性,减轻了冗余计算对写性能的影响.
設計併實現瞭一箇大容量、可擴展、高性能和高可靠性的網絡虛擬存儲繫--BW-VSDS.和其他網絡存儲繫統對比,它有如下的特點:1)採用帶內元數據管理和帶外數據訪問的虛擬存儲管理架構,存儲管理更靈活,併且繫統擴展性更好;2)在單箇節點內部的多箇虛擬捲、多箇虛擬池和多箇網絡存儲設備上利用存儲虛擬化技術重構得到麵嚮多種存儲應用的網絡虛擬存儲設備,實現瞭3層的層次化存儲虛擬化模型,對內共享存儲設備的容量和帶寬,對外提供不同屬性的虛擬磁盤;3)採用寫時按需分配策略提高瞭存儲空間的利用率,使用數據塊重組提高瞭I/O讀寫性能;4)使用設備鏈錶和位圖實現瞭層疊式虛擬快照,支持增量快照、寫時拷貝和寫時重定嚮機製,實現源捲和快照捲的數據共享;5)提齣結閤帶外存儲虛擬化管理的後耑集中的帶外冗餘管理結構,數據讀寫直接訪問存儲節點,冗餘管理節點在磁盤上以日誌方式緩存從存儲節點鏡像寫的數據,然後在後檯進行RAID5冗餘計算,提高瞭活躍數據的可靠性,減輕瞭冗餘計算對寫性能的影響.
설계병실현료일개대용량、가확전、고성능화고가고성적망락허의존저계--BW-VSDS.화기타망락존저계통대비,타유여하적특점:1)채용대내원수거관리화대외수거방문적허의존저관리가구,존저관리경령활,병차계통확전성경호;2)재단개절점내부적다개허의권、다개허의지화다개망락존저설비상이용존저허의화기술중구득도면향다충존저응용적망락허의존저설비,실현료3층적층차화존저허의화모형,대내공향존저설비적용량화대관,대외제공불동속성적허의자반;3)채용사시안수분배책략제고료존저공간적이용솔,사용수거괴중조제고료I/O독사성능;4)사용설비련표화위도실현료층첩식허의쾌조,지지증량쾌조、사시고패화사시중정향궤제,실현원권화쾌조권적수거공향;5)제출결합대외존저허의화관리적후단집중적대외용여관리결구,수거독사직접방문존저절점,용여관리절점재자반상이일지방식완존종존저절점경상사적수거,연후재후태진행RAID5용여계산,제고료활약수거적가고성,감경료용여계산대사성능적영향.
A network virtual storage device system with large capacity,graceful scalability,high performance and high availability,BW-VSDS,is presented.It has the advantage features as follows.Firstly,the virtual storage architecture with the in-band metadata management and the out-of-band data access leads to the graceful scalability and more flexible management.Secondly,a three-layer hierarchical storage virtualization model manages the address mapping of multiple disks,multiple pools in single storage node and between multiple storage nodes.Thirdly,ASD increases the storage space utilization with allocate-on-write scheme and improves the I/O performance by reorganizing the layout of the data blocks.Fourthly,VSD implements the Read/Write semantic of the snapshot device with the link-list and bitmap mapping table,and supports the incremental snapshot and COW/ROW scheme.Finally,BW-dRAID provides the backend centralized out-of-band redundant management based on the out-of-band storage virtualization architecture among multiple storage nodes.The data is directly transmitted to the assigned storage node,while the redundant administer node can cache active data into the disks.Then the parity data of RAID5 iS calculated and transmitted to another storage node in the background process.