论文部分内容阅读
动态提供计算和服务环境以满足开放环境下多变的应用服务需求,是现代计算技术的一个热点问题。传统的计算环境由存储部件与计算部件静态绑定形成,许多计算环境按需部署研究都采用了这一构成模式。但随着SAN等网络存储技术的发展,存储开始从计算节点中分离出来,以一种资源实体的形式存在和运作。存储的网络化与资源化使其在按需提供与可管理性方面较原有存储模式更具优势。然而,目前计算环境部署领域中缺乏对此新存储模式的深入研究。因此,对新趋势下适合计算环境部署的存储架构和相关技术进行探索,挖掘和发挥存储在计算环境部署方面的潜力,对于计算环境部署研究的发展有较强的理论和实际意义。
在充分分析计算环境部属特点的基础上,本文针对其典型存储特征,与采用了存储与计算分离思想的部署系统SonD的实际应用需求相结合,系统地研究了面向计算环境部署的存储技术。本文的主要贡献与创新点如下:
1.针对计算环境部署特有的部署映像相似性、部署需求突发性等特征以及应用数据安全性需求,提出了以存储共享为核心的虚拟共享存储架构VSSA。该架构可有效支持部署存储的灵活构建、高效并发部署以及数据保护。
2.提出了一种迭代式写拷贝存储模型。模型支持支持任意写拷贝副本可写,提供了写拷贝副本自身构建写拷贝副本的功能,并且其写拷贝的迭代次数在理论上没有限制。这一模型不但有效改进了部署映像创建的灵活性,而且通过写拷贝共享提高了存储空间的利用率。
3.提出了一种面向写拷贝数据共享的I/O优化方法。通过对I/O路径的共享优化,提高计算环境并发部署的性能和可扩展性。本文提出的缓存共享机制可显著优化共享存储的I/O扩展性与性能。
4.提出了针对写拷贝共享存储的备份恢复机制。支持对存储数据提供全面、灵活的备份保护,并可维护VSSA独特的存储共享核心结构及其应用特性。
5.基于上述创新思想,设计和实现了一个原型系统VSVM虚拟共享逻辑卷管理系统,并应用于SonD计算环境部署系统,显著提高了部署性能和系统的可靠性及可用性。试验结果表明,本研究提出的虚拟共享存储架构对于计算环境部署应用的能力发挥可起到关键作用。