Apakah teori program yang menjadi asas sistem pengurusan storan maya?

Asas sistem pengurusan storan maya ialah teori "ketempatan" program. Teknologi storan maya adalah berdasarkan prinsip lokaliti program, dan prinsip lokaliti program dicerminkan dalam dua aspek: 1. Lokaliti masa bermaksud bahawa selepas sesuatu arahan dilaksanakan, ia boleh dilaksanakan semula tidak lama lagi bermakna jika unit storan tertentu diakses, unit yang bersebelahan dengan unit storan juga boleh diakses dengan cepat.

Persekitaran pengendalian tutorial ini: sistem Windows 7, komputer Dell G3.

Asas sistem pengurusan storan maya ialah teori "ketempatan" program.

Storan maya yang dipanggil adalah untuk menggabungkan memori secara organik dan storan luaran untuk mendapatkan "memori" dengan kapasiti besar, yang dipanggil storan maya. Boleh dikatakan bahawa prestasi keseluruhan platform rangkaian storan secara langsung akan menjejaskan operasi normal keseluruhan sistem.

Teknologi storan maya adalah berdasarkan prinsip lokaliti program, yang dicerminkan dalam dua aspek: lokaliti masa dan lokaliti ruang. Tempatan sementara bermaksud bahawa selepas sesuatu arahan dilaksanakan, ia boleh dilaksanakan semula tidak lama lagi;

Klasifikasi storan maya

Tiada standard bersatu untuk pembangunan storan maya

• Dari Terdapat dua kaedah utama topologi storan maya: simetri dan tidak simetri.

  Teknologi storan maya simetri merujuk kepada peranti kawalan storan maya, sistem perisian storan dan peranti pensuisan yang disepadukan ke dalam satu keseluruhan, tertanam dalam laluan penghantaran data rangkaian, teknologi storan maya asimetri merujuk kepada peranti kawalan storan maya Bebas daripada laluan penghantaran data.

• Dari segi prinsip pelaksanaan storan maya, terdapat dua cara: virtualisasi blok data dan sistem fail maya.

Butirannya adalah seperti berikut:

Storan maya simetri

Kawalan storan peranti Pengarah Trafik Berkelajuan Tinggi (HSTD) disepadukan dengan subsistem kolam storan Kolam Storan untuk membentuk Perkakas SAN. Dapat dilihat bahawa dalam penyelesaian ini, peranti kawalan storan HSTD memainkan peranan teras dalam proses pertukaran data antara hos dan kolam storan. Proses storan maya bagi penyelesaian ini adalah seperti berikut: sistem pengurusan storan terbenam HSTD memayakan cakera keras fizikal dalam kolam storan ke dalam unit storan logik (LUN), dan melakukan pemetaan port (menentukan port mana yang LUN tertentu boleh dilihat oleh) , bahagian hos memetakan setiap unit storan yang boleh dilihat kepada huruf pemacu yang diiktiraf oleh sistem pengendalian. Apabila hos menulis data kepada Perkakas SAN, pengguna hanya perlu menentukan lokasi penulisan data sebagai huruf pemacu yang dipetakan (LUN) Data melalui port selari berkelajuan tinggi HSTD dan mula-mula ditulis ke dalam cache. Sistem pengurusan storan dalam HSTD secara automatik Lengkapkan penukaran lokasi sasaran daripada LUN kepada cakera keras fizikal Semasa proses ini, pengguna hanya melihat unit logik maya dan tidak mengambil berat tentang struktur organisasi fizikal tertentu bagi setiap LUN. Penyelesaian ini mempunyai ciri utama berikut:

(1) Menggunakan cache berkapasiti besar untuk meningkatkan kelajuan penghantaran data dengan ketara.

Cache ialah medium perantaraan yang digunakan secara meluas dalam sistem storan pada laluan I/O antara hos dan peranti storan. Apabila hos membaca data dari peranti storan, ia akan membaca data yang disambungkan ke lokasi penyimpanan data semasa ke dalam cache, dan menyimpan data yang dipanggil beberapa kali dalam cache apabila hos membaca data, terdapat kebarangkalian yang tinggi; ia boleh Cari data yang diperlukan daripada cache. Baca terus dari cache. Kelajuan semasa membaca data dari cache hanya dipengaruhi oleh kelajuan perambatan isyarat elektrik (sama dengan kelajuan cahaya), jadi ia jauh lebih tinggi daripada kelajuan putaran mekanikal cakera semasa membaca data dari cakera keras . Apabila hos menulis data ke peranti storan, ia mula-mula menulis data ke dalam cache Selepas operasi menulis bahagian hos berhenti, data ditulis dari cache ke cakera keras Ini juga lebih cepat daripada menulis terus ke cakera keras cakera

(2) Teknologi selari berbilang port menghapuskan kesesakan I/O.

Dalam peranti storan FC tradisional, terdapat hubungan tetap antara port kawalan dan cakera logik Akses kepada cakera keras hanya boleh melalui port pengawal yang mengawalnya. Dalam peranti storan maya simetri, hubungan antara port storan Perkakas SAN dan LUN adalah maya, yang bermaksud bahawa berbilang hos boleh mengakses LUN yang sama secara serentak melalui berbilang port storan (sehingga 8 dalam Saluran Gentian 100MB/lebar); Di bawah premis umum, lebih banyak port berfungsi secara selari, lebih tinggi lebar jalur data.

(3) Unit storan logik menyediakan kelajuan akses cakera berkelajuan tinggi.

Dalam persekitaran aplikasi video, aplikasi membaca dan menulis data dalam blok data bersaiz tetap (dari 512bait hingga 1MB). Untuk memastikan keperluan lebar jalur aplikasi, sistem storan sering direka untuk mencapai prestasi I/O terbaik apabila saiz blok data lebih daripada 512 bait dihantar. Dalam struktur SAN tradisional, apabila keperluan kapasiti meningkat, satu-satunya penyelesaian adalah untuk mengikat berbilang cakera (fizikal atau logik) ke dalam set jalur untuk mencapai LUN berkapasiti besar. Dalam sistem storan maya simetri, hos disediakan dengan LUN berprestasi tinggi berkapasiti besar dan bukannya volum logik berprestasi rendah yang dilaksanakan menggunakan set jalur. Berbanding dengan set jalur, Power LUN mempunyai banyak kelebihan Sebagai contoh, blok I/O yang besar akan benar-benar diterima oleh sistem storan, dengan berkesan meningkatkan kelajuan pemindahan data dan kerana tiada pemprosesan set jalur, CPU hos boleh melegakan banyak masalah besar, meningkatkan prestasi tuan rumah.

(4) Prestasi toleransi kerosakan sistem HSTD berpasangan.

Dalam sistem storan maya simetri, HSTD ialah satu-satunya tempat untuk I/O data dan kumpulan storan ialah tempat data disimpan. Memandangkan data dalam kumpulan storan mempunyai mekanisme tahan kesalahan untuk memastikan keselamatan, pengguna secara semula jadi akan tertanya-tanya sama ada HSTD mempunyai perlindungan tahan kesalahan. Seperti kebanyakan sistem storan berskala besar, dalam sistem storan maya simetri yang matang, HSTD dikonfigurasikan secara berpasangan, dan setiap pasangan HSTD mencapai konsistensi data cache dan komunikasi bersama melalui perkhidmatan pengurusan rangkaian yang dibenamkan dalam Perkakas SAN.

(5) Peralatan pensuisan boleh disambungkan dengan mudah pada Perkakas SAN untuk merealisasikan SAN berstruktur Fabrik yang sangat besar.

Oleh kerana sistem mengekalkan struktur SAN standard dan menyediakan sokongan teknikal untuk pengembangan sistem dan interkoneksi, peralatan pensuisan boleh disambungkan dengan mudah di atas Perkakas SAN untuk merealisasikan SAN berstruktur Fabrik yang sangat besar.

Sistem storan maya asimetri

Setiap hos dan peranti pengurusan storan maya dalam rangkaian disambungkan kepada tatasusunan cakera , di mana laluan data hos mencapai tatasusunan cakera melalui peranti pensuisan FC, peranti storan maya melakukan operasi virtualisasi pada tatasusunan cakera yang disambungkan ke rangkaian, memayakan LUN dalam setiap tatasusunan storan ke dalam set jalur logik (Jalur), dan melakukan virtualisasi; pada rangkaian Setiap hos menentukan hak akses (boleh ditulis, boleh dibaca, akses dilarang) kepada setiap Strip. Apabila hos ingin mengakses Strip, ia mesti mengakses peranti storan maya dahulu, membaca maklumat Strip dan kebenaran akses, dan kemudian mengakses data sebenar dalam Strip melalui peranti pensuisan. Semasa proses ini, hos hanya akan mengenali jalur logik dan bukan cakera keras fizikal secara langsung. Penyelesaian ini mempunyai ciri-ciri berikut:

(1) Secara logiknya menggabungkan kapasiti dalam tatasusunan cakera keras fizikal yang berbeza untuk melaksanakan set jalur maya, dan mengikat berbilang port pengawal tatasusunan untuk meningkatkan prestasi pada tahap tertentu yang tersedia daripada sistem.

(2) Apabila bilangan port suis mencukupi, dua peranti storan maya boleh dipasang dalam satu rangkaian untuk mencapai lebihan maklumat Strip dan hak akses.

Walau bagaimanapun, penyelesaian ini mempunyai kekurangan berikut:

(1) Penyelesaian ini pada asasnya ialah set jalur - struktur tatasusunan cakera Sebaik sahaja pengawal tatasusunan cakera dalam set jalur rosak, Atau kabel tembaga atau GBIC pada laluan dari tatasusunan ke suis akan rosak, yang akan menyebabkan LUN maya ke luar talian Set jalur itu sendiri tidak mempunyai toleransi kesalahan Kerosakan LUN bermakna kehilangan data secara keseluruhan Strip.

(2) Memandangkan peningkatan lebar jalur penyelesaian ini dicapai melalui pengikatan port tatasusunan, dan lebar jalur berkesan pengawal tatasusunan saluran gentian biasa hanya kira-kira 40MB/S, ia perlu mencapai lebar jalur beberapa ratus megabit . Ini bermakna memanggil lebih daripada sedozen tatasusunan, yang akan menduduki berdozen port suis Ini tidak boleh dicapai dalam rangkaian kecil dan sederhana dengan hanya satu atau dua suis.

(3) Memandangkan prestasi tatasusunan cakera pelbagai jenama dan model tidak betul-betul sama, jika tatasusunan jenama dan model yang berbeza diikat untuk tujuan virtualisasi, masalah akan timbul: data Kepantasan setiap aliran data serentak adalah berbeza apabila menulis atau membaca, yang bermaksud bahawa urutan paket data asal terganggu selepas penghantaran selesai, dan sistem perlu mengambil masa dan sumber untuk menyusun semula paket data, yang akan menjejaskan dengan serius prestasi sistem.

Pemayaan blok data dan sistem fail maya

Penyelesaian storan maya blok data memfokuskan pada menyelesaikan konflik dan kelewatan semasa penghantaran data. Dalam SAN dengan struktur Fabrik berskala besar yang terdiri daripada berbilang suis, kerana berbilang hos mengakses peranti storan melalui berbilang port suis, kependaman dan konflik blok data adalah masalah yang sangat serius. Penyelesaian storan maya blok data menggunakan teknologi selari berbilang port maya untuk menyediakan lebar jalur yang sangat tinggi untuk berbilang pelanggan, meminimumkan kelewatan dan konflik Dalam aplikasi praktikal, penyelesaian storan maya blok data menggunakan Topologi simetri adalah representasi.

Penyelesaian storan sistem fail maya memfokuskan pada menyelesaikan masalah mekanisme keselamatan perkongsian fail dalam rangkaian berskala besar. Pastikan keselamatan fail rangkaian dengan menentukan kebenaran akses yang berbeza untuk tapak yang berbeza. Dalam aplikasi praktikal, penyelesaian storan sistem fail maya mengambil bentuk topologi tidak simetri.

Untuk lebih banyak pengetahuan berkaitan, sila lawati ruangan Soalan Lazim!

Atas ialah kandungan terperinci Apakah teori program yang menjadi asas sistem pengurusan storan maya?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!