網(wǎng)絡存儲器的設計

盡管網(wǎng)絡存儲器由可變的存儲器組成，但由于它分布在許多獨立的工作站上，所以能提供較好的數(shù)據(jù)可靠性，如果一臺工作站崩潰了，存在其他工作站內存中的數(shù)據(jù)依然完整，通過某種形式的冗余，如數(shù)據(jù)復制，可以重構崩潰工作站內存中的數(shù)據(jù)。

4 網(wǎng)絡存儲器的性能分析
網(wǎng)絡存儲器有杰出的性價比。表l是一個有100臺工作站、20微秒延遲和15兆字節(jié)/秒帶寬的工作站網(wǎng)絡的存儲器各層次性能表。假設集群中至少有50％的網(wǎng)絡存儲器是空閑的，可看出網(wǎng)絡存儲器比硬盤性能好得多，比本地內存甚至硬盤容量大得多，而實際上幾乎沒有什么成本。這種性價比使得網(wǎng)絡存儲器成為一個非常好地解決計算機系統(tǒng)I／O性能瓶頸的可行方案。

5 網(wǎng)絡存儲器的設計方法
根據(jù)網(wǎng)絡存儲器的不同應用形式，網(wǎng)絡存儲器的設計方法可以分為以下三種：
1)網(wǎng)絡存儲器調頁：由于網(wǎng)絡存儲器性能介于硬盤與本地內存之間，因此在存儲器層次關系中，可以看作是硬盤和本地內存之間的一個中間層。這個附加的存儲層將給應用程序帶來好處，因為網(wǎng)絡存儲器的頁交換速度比硬盤快，所以總的訪問內存時間就會小很多。
2)網(wǎng)絡存儲器文件系統(tǒng)
a)網(wǎng)絡存儲器作為文件緩存：在集群工作站中，網(wǎng)絡文件系統(tǒng)在多個工作站上運行，當許多工作站通過文件系統(tǒng)如VFS訪問相同文件時，文件就會被高速緩沖到多個客戶機上，形成多個緩沖副本，浪費了緩存空間。為了提高文件緩存的調度，在各個工作站已有一個本地文件緩存的情況下，創(chuàng)建一個全局網(wǎng)絡存儲文件系統(tǒng)緩存相當重要。這種本地緩存統(tǒng)一成為一個全局緩存，增強文件緩存性能的技術叫做協(xié)作緩存。采用協(xié)作緩存技術，緩存所有本地協(xié)調交換信息，從而可以消除緩存文件副本，在必要時也可以共享內容。
b)網(wǎng)絡存儲器作為存儲設備：另一種解決磁盤I／0性能問題的方法是使用可靠的網(wǎng)絡存儲器來直接存儲臨時文件。采用這種方法的設備，稱為網(wǎng)絡隨機磁盤Network RamDisk(NRD)。NRD是塊設備，它通過虛擬磁盤接口統(tǒng)一了N0W中所有空閑的主存，它像一個傳統(tǒng)磁盤，允許在上面創(chuàng)建文件和文件系統(tǒng)，由于它是在主存RAM中實現(xiàn)的，因而提供了比大多數(shù)傳統(tǒng)磁盤低的延遲和高的帶寬。
3)網(wǎng)絡存儲器數(shù)據(jù)庫：網(wǎng)絡存儲器可以作為一個大的(分布式的)數(shù)據(jù)庫高速緩存和作為一個快速的非易變數(shù)據(jù)緩存來存放數(shù)據(jù)庫敏感數(shù)據(jù)。事務處理雖然在原子性和可恢復性方面已得到好的評價，但由于大多數(shù)基于事務處理的系統(tǒng)要存儲大量的數(shù)據(jù)，因此性能受到限制。使用網(wǎng)絡存儲器能將基于事務的系統(tǒng)性能與磁盤性能分開，從而增強系統(tǒng)性能。對事務處理系統(tǒng)的開發(fā)原型進行實驗測試顯示：網(wǎng)絡存儲器的應用可以提高兩個數(shù)量級的性能。

6 結束語
網(wǎng)絡存儲器設計方法的基本思想就是盡量使用網(wǎng)絡存儲器來代替磁盤訪問，用以提高系統(tǒng)I／O性能。這些設計方法可在一般硬件上用軟件來開發(fā)。除此之外，有許多硬件組件，如SCI、Telegxaphs和SHRIMP，提供了特別的原始操作，增強了網(wǎng)絡存儲器系統(tǒng)的性能。網(wǎng)絡存儲器技術使用網(wǎng)絡空閑內存作為存儲介質，改變了傳統(tǒng)的計算機系統(tǒng)I／O訪問的層次結構，提供了遠遠高于磁盤的訪問速度，具有良好的應用前景。