基于服務質量保證的存儲虛擬化

發布時間: 2012/7/10 14:51:47

當前的存儲市場已經相當龐大，存儲虛擬主機化是存儲技術領域研究和開發的熱門話題之一，其實這一概念已經有悠久的歷史，90年代Gibson的RAID的提出實際就是一種虛擬主機化。RAID可以將多個物理磁盤組合成一個更大的邏輯空間，與之相似的工作還有LVM等卷管理系統，但這一虛擬主機化都是在同一主機上進行的，隨著技術的進步，網絡存儲技術如SAN, NAS等已經成為企業存儲解決方案的主流，在此基礎上，網絡主機的虛擬主機化再次成為研究的熱點內容。大體上，存儲虛擬主機化分為三種類型：基于設備的虛擬主機化，如硬件RAID接口等;基于主機的虛擬主機化，如軟件RAID,LVM驅動等，基于網絡的虛擬主機化，如當今很多分布式存儲系統提供的帶外虛擬主機化，數據存儲管理工作由專門的元數據服務器完成。

　　以往對存儲系統虛擬主機化的研究都是基于存儲空間的虛擬主機化，并未考慮存儲系統性能問題，近年來，對存儲空間性能的虛擬主機化逐漸成為研究的熱點，幾乎每屆存儲系統國際會議(MSST， FAST)都有專門的文章對此進行討論。其主要特點是：應用程序對存儲系統的要求不再僅限于存儲空間，存儲性能因素(如訪問延遲，訪問帶寬等)也將成為重要的需求，所以，虛擬主機化將在多維空間上進行，當前比較成功的系統是stonehenge等。這一領域的研究多是結合網絡研究中的Qos原理，將Qos引入存儲系統，其中最重要的就是訪問控制(Admission Control)和調度(schedule)算法。一個方向是根據訪問流的優先級分為BE(best effort)、SR(soft realtime)和HR(hard realtime)進行區分調度，提出集成調度框架，其中SR是指滿足統計學服務質量保證的進程，而HR是指絕對服務質量保證的訪問流。另外一個研究方向就是共享存儲中的performance isolution,多個虛擬主機disk如何協同工作，全部滿足各自的服務需求，這就是存儲系統的訪問控制。還有另外之中是針對特定設備特征的調度算法，現在主要集中于OSD設備。

　　這一領域的文章很多，我的研究路線是先理清經典的算法如VC, EDF, SFQ等等，參照經典的系統stonehenge等，結合網絡Qos的研究成果，看是否可以向存儲系統移植，來完成集成調度框架的設計，在系統設計上不僅局限于流媒體設備的高層調度，更加注重底層的訪問控制和調度算法。最后參照OSD設備的特定，看是否有突破。

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