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对象存储结点的设计与实现

吕松  
【摘要】: 随着知识经济的推进和信息时代的日益临近,同时在网络技术革新的推动下,存储行业既迎来大好的市场前景又面临巨大技术挑战。数据量的指数级增长和基于高速网络的数据应用要求的进一步提高,对数据存储技术提出了革新的要求,不仅针对网络存储的体系结构,而且对存储设备的接口也提出了新的要求。 基于对象存储提出了对象这样新的数据存储单位,增加了数据的自我管理能力,同时方便了数据的共享和访问,将对象存储系统中各个不同功能部件的职能进行了重新的分工,将对象数据的物理存储管理任务移交给存储设备,提高了存储结点的智能性。用户和存储设备结点之间直接进行数据传输,从而提高了数据访问速度以及系统的可扩展性。 基于对象的存储设备结点利用通用处理器的计算能力,实现专用OSD Controller(Object-Based Storage Device Controller)的处理功能。对象处理模块通过可装载方式插入到Linux操作系统内核,在内核态下实现,减少I/O过程中内核切换的开销。基于对象存储结点通过iSCSI通道和MDS、Client进行数据交互,顺应了现在网络存储向低成本IP存储发展的趋势。对象存储结点实现了最新T10标准中的常用OSD命令集,并对该标准进行相应的扩展。对象存储结点在Ext2文件系统基础上构建了对象存储管理,实现了对象存储接口的物理基础和外部访问接口。测试结果表明,对象接口很好地提高了设备的并行性和传输效率,同时单台对象存储结点虽然增加了元数据管理负担,但是性能仍然和文件接口的FTP相当。


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