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基于带外控制的虚拟存储系统实现与应用研究

基于带外控制的虚拟存储系统实现与应用研究

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作者：陈亮上海交通大学

学位级别：硕士

存储虚拟化技术是存储系统的重要组成部分和主流发展方向。该技术通过将存储系统、子系统的内部功能从应用服务器、存储节点或网络设备中进行抽象,对服务器层屏蔽存储设备硬件的物理特性差异,而只保留其统一的逻辑特性,从而实现独立于... 详细信息

存储虚拟化技术是存储系统的重要组成部分和主流发展方向。该技术通过将存储系统、子系统的内部功能从应用服务器、存储节点或网络设备中进行抽象,对服务器层屏蔽存储设备硬件的物理特性差异,而只保留其统一的逻辑特性,从而实现独立于物理存储设备的虚拟化统一数据管理。论文通过对传统网络存储的系统结构和通信协议的研究,针对现代存储系统在数据共享、存储空间按需分配、自动存储分层、数据保护等方面的需求,结合本人在工作中对存储产品的大量测试与分析,深入探讨了基于虚拟地址与物理地址动态映射的存储虚拟化技术;并分析了存储虚拟化技术在应用服务器、存储设备以及存储网络这几个层面的实现方式。依据存储区域网络中数据通路的特点,网络层虚拟化技术又可以分为带内控制和带外控制两种方式,其中带外控制方式通过在存储区域网络中增加带外控制服务器组来分离数据传输和控制信息访问从而提高存储系统性能与扩展性。论文详细阐述了带外控制虚拟存储系统的结构设计,并重点探讨了通过带外控制服务器组和存储节点的负载均衡设计提高存储系统整体性能与利用率。论文还设计了基于存储虚拟化的持续数据保护和精简复制等数据保护技术,并通过分析其在实际应用案例中的工作过程,说明了该技术在数据保护过程中对存储空间的节省与性能的优化。最后,通过在实验室搭建论文设计的带外控制虚拟存储测试系统,并对其进行一系列测试与效果分析,验证了方案设计。论文研究工作的成果及意义在于,在应用服务器和存储设备之间的存储区域网络中增加带外控制服务器组,并通过带外控制服务器组和存储节点的负载均衡设计提高了存储系统整体性能与利用率,优化了带外控制虚拟存储系统设计。通过基于存储虚拟化设计的数据保护技术大幅提高了数据的安全性,实现了高级别的数据安全需求。通过对论文设计的带外控制虚拟存储测试系统的一系列测试与分析,验证了采用带外控制存储虚拟化技术在获得高性能的同时,可节省大量物理存储资源和管理成本,从而获得最大的投资回报。

关键词：存储虚拟化带外控制存储区域网络动态地址映射

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多射频多信道无线Mesh接入网架构设计与关键技术研究

多射频多信道无线Mesh接入网架构设计与关键技术研究

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作者：范邵泽哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着无线网络技术的不断发展和智慧城市一步一步成为现实,人们对以无线的方式访问互联网资源的需求越来越大,大量无线终端设备的出现对用于接入互联网的无线网络的覆盖能力和吞吐率都提出了更高的要求。基于IEEE 802.11的无线Mesh网络... 详细信息

随着无线网络技术的不断发展和智慧城市一步一步成为现实,人们对以无线的方式访问互联网资源的需求越来越大,大量无线终端设备的出现对用于接入互联网的无线网络的覆盖能力和吞吐率都提出了更高的要求。基于IEEE 802.11的无线Mesh网络作为一种自组织、易于部署、稳定性高且能以较高吞吐率传输的网络,这些年来受到持续的关注。基于IEEE 802.11的无线Mesh网络在发展初期,网络中的节点大多仅具备一个射频,Mesh网络在某一段时间内也仅使用某一个信道,这导致网络吞吐率低,且不稳定。近些年来,Mesh网络中节点已经由单接口发展到多接口,且接口的类型也越来越多样化。通过综合利用Mesh网络的多个无线接口(射频),在网络运行时使用多信道的方法,已被证明能够有效地提高Mesh网络性能。但当前关于多射频多信道(MRMC)Mesh网络的研究主要集中在信道分配算法或路由算法上,关于网络整体架构的研究,尤其是基于带外控制方案的架构设计相对较少。本文通过对多射频多信道Mesh网络进行需求分析,指出了带内控制方案的不足和带外控制的优势,并基于软件定义网络的思想,设计并实现带外控制的MRMC Mesh网络架构。该架构分为数据平面和控制平面。在数据平面,本文重点设计并实现了两个关键的算法:射频与信道分配算法和负载均衡算法。射频与信道分配算法保证了多射频多信道Mesh网络能够自动组网,负载均衡算法一定程度上缓解了网络可能存在的负载分布不合理问题,间接地提高了网络的性能;在控制平面,本文将控制平面的节点端和服务器端进行模块划分,设计并实现了该MRMC Mesh网络的管理系统。本文从功能上和性能上对该接入网系统进行了测试。测试结果表明,一方面,该系统不仅能够支持MRMC Mesh网络的正常工作,而且具备一定的兼容性,能够在不同的硬件平台上工作;另一方面,室内测试时,该MRMC Mesh网络的在4跳情况下相较于单信道Mesh网络在吞吐率上有约60%的提升,但与理论分析的结果还有差距,室外测试单跳吞吐率衰减低于15%,五跳后吞吐率依然能达到318Mbps。我们分析了产生这种差距的原因,并给出了还需要解决的问题以及可继续改进的内容。

关键词：多射频多信道软件定义网络带外控制 Mesh IEEE 802.11

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