【正文】 向存儲設(shè)備發(fā)送SCSI命令，而存儲設(shè)備所具有的功能僅只是忠實地執(zhí)行所接收到的SCSI命令，存儲設(shè)備并不知道命令的內(nèi)容和數(shù)據(jù)的邏輯意義。為了解決這一問題，必須對SAN進(jìn)行有效的管理。解決SAN中共享沖突問題的方法主要有兩種：集中控制和分布式管理。其缺點是系統(tǒng)的管理開銷極大地決定于管理策略，而管理策略制訂較為困難，存儲管理服務(wù)器容易成為瓶頸。在這個系統(tǒng)中，客戶機從存儲管理服務(wù)器獲得授權(quán)和控制信息之后，數(shù)據(jù)的傳送直接在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和客戶機之間進(jìn)行，無需存儲管理服務(wù)器的“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”，從而解決共享沖突的同時，也提高了傳輸?shù)男?，實現(xiàn)了文件元數(shù)據(jù)的共享。網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)基本上可以分NAS和SAN兩大類，而NAS和SAN又各有其優(yōu)缺點。其原理是：采用TCP/IP作為存儲網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建技術(shù)，利用IP互聯(lián)設(shè)備來構(gòu)建存儲區(qū)域網(wǎng)，其中存儲設(shè)備包括iSCSI設(shè)備（為塊設(shè)備）和NAS設(shè)備（為文件設(shè)備）。為將整個存儲網(wǎng)絡(luò)中存儲設(shè)備整合成單一的存儲池，在USN中有一個專門的元數(shù)據(jù)服務(wù)器Metadata Server(MS)，用于對USN中的存儲設(shè)備進(jìn)行集中管理。數(shù)據(jù)從存儲設(shè)備讀出之后，對于需要由應(yīng)用服務(wù)器處理的數(shù)據(jù)，通過服務(wù)器通道由服務(wù)器處理之后轉(zhuǎn)發(fā)；對于不需要應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)一步處理的數(shù)據(jù)，則由NAC直接返回客戶，從而真正實現(xiàn)客戶與存儲設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送。（2）多樣的數(shù)據(jù)訪問接口GDSS系統(tǒng)為終端用戶提供形式多樣的訪問方式：。 文件I/O。同時針對不同的用戶的興趣，為他們提供不同的數(shù)據(jù)視圖。（5）動態(tài)的副本管理機制在GDSS系統(tǒng)中，通過創(chuàng)建同一數(shù)據(jù)的多個副本可以有效減少訪問延遲和帶寬消耗，同時數(shù)據(jù)副本技術(shù)有助于改善系統(tǒng)負(fù)載均衡和可靠性。（6）高性能數(shù)據(jù)分片傳輸技術(shù)存儲虛擬化涉及大量數(shù)據(jù)的移動、傳輸和復(fù)制，我們初步建立了一個在廣域網(wǎng)上的高效數(shù)據(jù)傳輸機制，具體包括：1. 分片傳輸；2. 部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸；；4. 斷點續(xù)傳；5. Socket復(fù)用。管理員可以通過支持Java plugin 的瀏覽器方便從遠(yuǎn)程對整個系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控管理。所有的管理模塊通過Http服務(wù)的方式進(jìn)行鏈接，統(tǒng)一在全局信息服務(wù)器上。PKI/CA的CA中心采用網(wǎng)狀和層次相結(jié)合的布局方式，極大提高了安全架構(gòu)的靈活性和動態(tài)可擴展性。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)中熱點數(shù)據(jù)服務(wù)損失問題，實施數(shù)據(jù)自遷移，根據(jù)用戶請求量的變化，調(diào)整遷移策略改善對特定數(shù)據(jù)的服務(wù)能力。（10）基于系統(tǒng)內(nèi)核的多層次存儲虛擬基于操作系統(tǒng)的存儲設(shè)備驅(qū)動棧，在不同驅(qū)動層次實現(xiàn)虛擬化存儲：在原有多種中間層驅(qū)動程序基礎(chǔ)上提出公用中間層驅(qū)動概念，將各種存儲資源集中管理，構(gòu)建虛擬化存儲池；在適配器驅(qū)動層實現(xiàn)虛擬化存儲并通過多通道并行調(diào)度提高系統(tǒng)I/O性能。對于系統(tǒng)底層存儲I/O部分也采用了同一技術(shù)思想，利用外部I/O協(xié)議所提供的排隊等功能在預(yù)取操作中采用了簡單有效的兩段流水操作方式，即一次發(fā)送多條I/O命令，通過底層的并行I/O調(diào)度，在前一條命令通過外部 I/O總線向主機傳送數(shù)據(jù)時，后一條命令正在從底層存儲設(shè)備上存取數(shù)據(jù)，提高了主從通道和設(shè)備通道的利用率。（12）文件系統(tǒng)快照文件系統(tǒng)快照對文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)的復(fù)制和監(jiān)控，通過記錄整個文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)在某一時刻的狀態(tài)，建立文件系統(tǒng)在這一時刻的完整靜態(tài)備份。支持多級快照。從體系結(jié)構(gòu)的角度來說，具備了傳統(tǒng)SAN高性能、易擴展等特點。和國際上現(xiàn)有NAS/SAN融合方案相比，USN具有如下特點：支持兩類設(shè)備的接入，可以同時對塊設(shè)備和文件設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，并形成為單一的命名空間；存儲網(wǎng)絡(luò)中文件設(shè)備的引入，使得USN可以同時提供兩種服務(wù)：塊I/O和文件I/O服務(wù)；附網(wǎng)直連通道的引入，使得不需要由應(yīng)用服務(wù)器作進(jìn)一步處理的數(shù)據(jù)可經(jīng)NAC直接返回，避免了應(yīng)用服務(wù)器的存儲轉(zhuǎn)發(fā)，從而真正實現(xiàn)客戶與存儲設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送。支持多機共享，保持統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖，并提供較好的文件系統(tǒng)服務(wù)性能。在單用戶負(fù)載時，分布式磁盤陣列系統(tǒng)提供的讀寫性能不低于對本地磁盤的讀寫速度，當(dāng)存在多用戶較大負(fù)載時，由于用戶數(shù)據(jù)的I/O操作被分散到多個存儲結(jié)點，減小了平均服務(wù)等待時間，相對提高了數(shù)據(jù)傳輸率；系統(tǒng)的研發(fā)過程本項目的研制工作經(jīng)歷了以下幾個階段：1. 國內(nèi)外現(xiàn)狀研究收集分析了國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，調(diào)研了Globus項目，歐洲的Data Grid項目，SRB項目，國內(nèi)北京大學(xué)和國防科大的相關(guān)項目；調(diào)研分布式磁盤技術(shù)，存儲網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究情況和現(xiàn)狀。 2. 概要設(shè)計我們于2002年6月到2002年8月進(jìn)行系統(tǒng)的概要設(shè)計。在此工作基礎(chǔ)上，于2002年8月底完成“虛擬化存儲系統(tǒng)設(shè)計分析報告”。驗證了系統(tǒng)全局架構(gòu)的可行性，數(shù)據(jù)透明分片傳輸?shù)目尚行裕贚DAP的元數(shù)據(jù)管理方式的可行性，基于XML的數(shù)據(jù)交互的可行性。于2003年2月開始進(jìn)行系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計，并與2003年4月底完成“系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計報告”。5. 編碼測試與系統(tǒng)完善2003年4月至2003年11月進(jìn)行編碼、調(diào)試工作，完成如下幾個主要功能模塊的設(shè)計實現(xiàn)：l 存儲服務(wù)點SSP的設(shè)計實現(xiàn)l 域元數(shù)據(jù)管理器的設(shè)計實現(xiàn)l 域副本和資源管理器的設(shè)計實現(xiàn)l 全局信息服務(wù)器和CA的設(shè)計實現(xiàn)l 特定客戶端的設(shè)計實現(xiàn)l 底層高效數(shù)據(jù)傳輸機制的設(shè)計實現(xiàn)l 基于Web的統(tǒng)一監(jiān)控管理界面的設(shè)計實現(xiàn)l 支持MPI I/O的文件讀寫接口的實現(xiàn)l 統(tǒng)一存儲網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)l 分布式磁盤陣列實現(xiàn)l 文件系統(tǒng)容錯機制實現(xiàn)l 磁帶庫虛擬化存儲實現(xiàn)6．文檔整理 2003年11月開始進(jìn)行相關(guān)的文檔整理