ISCSI协议的模拟与优化

论文摘要

随着数据的爆炸性增长和数据的重要性不断增加,传统的存储体系结构已经不能满足数据存储的需求。新的存储体系已经被广泛的研究和使用,例如SAN。基于ISCSI协议的IP SAN作为一种新兴的网络存储协议,目前已经成为网络存储的重要解决手段。ISCSI协议融合了SCSI协议和TCP/IP协议,定义了SCSI到TCP/IP的映射。本文从协议栈模型、协议数据单元格式、会话管理、命令与寻址、流量控制机制和重传机制、错误处理和恢复等方面对ISCSI协议进行了较深入的分析和研究。同时,我们对仿真工具NS-2进行了深入的研究,从OTCL语言、OTCL和C++之间的对象连接、NS-2软件网络模块、调度模块等方面对网络仿真软件NS-2进行了分析。随后,进行了ISCSI协议模拟实验,通过对实验数据的分析,对影响ISCSI性能的一些参数进行了研究。研究的主要变量包括读和写操作、数据PDU大小、MaxBurstLength的大小、请求与非请求数据传输、链路队列长度等方面。本文提出一种新的方法,使得ISCSI层与TCP层进行交互。并对改进前和改进后的性能进行了分析,实验结果表明,由于ISCSI层能及时了解网络的状况而做出调整,我们提出的交互功能能提高网络的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 SCSI协议
• 1.2.2 光纤通道协议
• 1.2.3 ISCSI协议
• 1.2.4 NS-2模拟软件
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 ISCSI国内外研究现状
• 1.3.2 NS-2国内外研究现状
• 1.4 课题内容
• 1.5 论文结构
• 第2章 ISCSI技术
• 2.1 ISCSI协议层次模型
• 2.2 ISCSI PDU的格式
• 2.3 ISCSI地址和命名规则
• 2.4 ISCSI会话管理
• 2.4.1 登录阶段
• 2.4.2 全双工阶段
• 2.5 流量控制机制和重传机制
• 2.6 ISCSI的差错处理
• 2.7 ISCSI的安全性
• 2.8 本章小结
• 第3章 仿真工具
• 3.1 网络仿真软件的选择
• 3.2 NS-2的网络仿真过程
• 3.3 NS-2的层次体系结构
• 3.4 NS-2组件
• 3.4.1 节点类（Node）
• 3.4.2 链路类（link）
• 3.4.3 代理类（Agent）
• 3.4.4 应用层类（Application）
• 3.5 NS-2事件调度模块
• 3.5.1 事件调度器
• 3.5.2 分组（Packet）
• 3.6 本章小结
• 第4章 ISCSI协议的模拟
• 4.1 基于NS-2上的ISCSI协议模型
• 4.2 模拟参数
• 4.2.1 ISCSI参数
• 4.2.2 网络参数
• 4.2.3 调试参数
• 4.3 系统拓扑的建立
• 4.4 协议代理
• 4.4.1 将运输层代理agent绑定到节点上
• 4.4.2 把应用程序放在agent上
• 4.5 在最后一个链路节点加上丢包模型
• 4.6 优化的模块
• 4.6.1 ISCSI层与TCP层交互
• 4.6.2 ISCSI层的通讯及优化
• 4.7 模拟环境
• 4.8 模拟开始及输出结果
• 4.8.1 模拟开始
• 4.8.2 模拟输出
• 4.8.3 模拟结果的基本格式
• 4.9 本章小结
• 第5章 实验结果及分析改进
• 5.1 基本性能测试
• 5.2 交互优化性能测试
• 5.3 MTU的影响
• LENGTH的影响'>5.4 QUEUE_LENGTH的影响
• 5.5 丢包率的影响
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢