網絡存儲器的設計

盡管網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據可靠性，如果一臺工作站崩潰了，存在其他工作站內存中的數據依然完整，通過某種形式的冗余，如數據復制，可以重構崩潰工作站內存中的數據。

4 網絡存儲器的性能分析
網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/秒帶寬的工作站網絡的存儲器各層次性能表。假設集群中至少有50％的網絡存儲器是空閑的，可看出網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。這種性價比使得網絡存儲器成為一個非常好地解決計算機系統I／O性能瓶頸的可行方案。

5 網絡存儲器的設計方法
根據網絡存儲器的不同應用形式，網絡存儲器的設計方法可以分為以下三種：
1)網絡存儲器調頁：由于網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)網絡存儲器文件系統
a)網絡存儲器作為文件緩存：在集群工作站中，網絡文件系統在多個工作站上運行，當許多工作站通過文件系統如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，創建一個全局網絡存儲文件系統緩存相當重要。這種本地緩存統一成為一個全局緩存，增強文件緩存性能的技術叫做協作緩存。采用協作緩存技術，緩存所有本地協調交換信息，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，稱為網絡隨機磁盤Network RamDisk(NRD)。NRD是塊設備，它通過虛擬磁盤接口統一了N0W中所有空閑的主存，它像一個傳統磁盤，允許在上面創建文件和文件系統，由于它是在主存RAM中實現的，因而提供了比大多數傳統磁盤低的延遲和高的帶寬。
3)網絡存儲器數據庫：網絡存儲器可以作為一個大的(分布式的)數據庫高速緩存和作為一個快速的非易變數據緩存來存放數據庫敏感數據。事務處理雖然在原子性和可恢復性方面已得到好的評價，但由于大多數基于事務處理的系統要存儲大量的數據，因此性能受到限制。使用網絡存儲器能將基于事務的系統性能與磁盤性能分開，從而增強系統性能。對事務處理系統的開發原型進行實驗測試顯示：網絡存儲器的應用可以提高兩個數量級的性能。

6 結束語
網絡存儲器設計方法的基本思想就是盡量使用網絡存儲器來代替磁盤訪問，用以提高系統I／O性能。這些設計方法可在一般硬件上用軟件來開發。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，增強了網絡存儲器系統的性能。網絡存儲器技術使用網絡空閑內存作為存儲介質，改變了傳統的計算機系統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。