基于主動網(wǎng)絡技術的存儲網(wǎng)絡關鍵技術的研究

鄭 鑫

（黃淮學院,河南駐馬店，463000）

0 引言

隨著網(wǎng)絡和存儲技術不斷的發(fā)展和完善，有關網(wǎng)絡和存儲等計算機技術逐漸成為現(xiàn)代社會發(fā)展重要的組成部分。現(xiàn)今存儲技術和網(wǎng)絡技術在不斷的結(jié)合發(fā)展，將以往的主要以服務器為主的存儲模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)據(jù)為主的存儲模式，從而加快了網(wǎng)絡存儲技術的發(fā)展步伐。但隨著信息時代的到來，在社會各個領域中運用網(wǎng)絡技術和存儲技術的范圍越來越廣，同時對網(wǎng)絡技術和存儲技術的要求也隨之提高，從而使得需要研究出更加便捷的網(wǎng)絡存儲技術。基于主動網(wǎng)絡技術的存儲網(wǎng)絡技術是一種比較新型的技術，能夠較好的解決傳統(tǒng)技術中出現(xiàn)的問題。

1 主動網(wǎng)絡技術研究

主動網(wǎng)絡技術是指在通信網(wǎng)絡中，設置用戶能夠控制的計算，然后將這些計算運用在需求運用它們的應用中，主要是將程序放在包中，使得程序在經(jīng)過的所有節(jié)點上實施。近幾年來，主動網(wǎng)絡技術逐漸受到人們的關注，主動網(wǎng)絡主要是關于一種網(wǎng)絡功能和服務的定制，通過封裝和編程機制，用于滿足用戶需求的主動進行網(wǎng)絡計算的技術。主動技術為用戶提供了可編程的網(wǎng)絡應用編程接口，為各大網(wǎng)絡的應用程序提供了高效靈活的網(wǎng)絡支撐平臺，有效的改善了網(wǎng)絡運行的環(huán)境，促進了網(wǎng)絡服務質(zhì)量的提高。

主動網(wǎng)絡技術具有以下幾個方面的特點。其一，可編程序性。主動網(wǎng)絡中的體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)、服務等可以通過運用一種或多種語言進行描述和表達。可編程序是主動網(wǎng)絡的最大特點，是在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡功能的基礎上增加了計算的功能。其二，可靠性。主動網(wǎng)絡技術主要通過網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)引入資源管理系統(tǒng)，根據(jù)需求將主動網(wǎng)絡節(jié)點進行主動分配網(wǎng)絡資源，提供較高的服務質(zhì)量的網(wǎng)絡服務。其三，移動性。主動網(wǎng)絡技術能夠傳達附帶有可執(zhí)行代碼的主動數(shù)據(jù)包，在不同的網(wǎng)絡平臺中主動數(shù)據(jù)包能夠正常流動，流經(jīng)的節(jié)點能夠主動執(zhí)行數(shù)據(jù)包中的程序。其四，可互相操作性。主動網(wǎng)絡技術不能獨立存在，必須要和網(wǎng)絡交換信息，可互相操作性是網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能夠開放的主要依據(jù)。其五，安全性。在主動網(wǎng)絡節(jié)點中設置安全驗證機制，根據(jù)網(wǎng)絡資源的配備和使用情況對用戶進行身份驗證，提供對用戶的控制功能。其六，可擴展性。主動網(wǎng)絡技術具有靈活的擴展功能，主要是在網(wǎng)絡中擴展服務組合和服務定制機構(gòu)，實施即時服務定制和服務部署。這種類型的服務結(jié)構(gòu)節(jié)省了長時間的標準化進程，能夠有效的解決好傳統(tǒng)網(wǎng)絡中出現(xiàn)的有關服務定制方面的問題。有利于促進網(wǎng)絡的更新，將傳統(tǒng)網(wǎng)絡服務轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩趄?qū)動的網(wǎng)絡服務。

2 基于主動網(wǎng)絡技術的存儲網(wǎng)絡關鍵技術分析

2.1 基于主動網(wǎng)絡技術的存儲擁塞控制技術

其一，基于主動網(wǎng)絡技術的存儲網(wǎng)絡擁塞控制模型。主動網(wǎng)絡技術能夠動態(tài)的支持對網(wǎng)絡服務的不同程度的控制，為了有效的解決網(wǎng)絡中擁塞情況，本文建立了一種基于主動網(wǎng)絡技術的存儲網(wǎng)絡擁塞控制模型，主要包含基于主動網(wǎng)絡技術的存儲網(wǎng)絡擁塞檢測和控制機制、發(fā)送者的主動速率調(diào)整機制兩個方面的內(nèi)容，詳情如圖1所示。為了有效的對擁塞進行避免和控制，在發(fā)送者中運用主動速率調(diào)整機制，主要由發(fā)送者向網(wǎng)絡發(fā)送主動控制數(shù)據(jù)包，通過主動探測數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡節(jié)點中的處理情況，反饋網(wǎng)絡擁塞的探測和網(wǎng)絡使用情況有關的信息，發(fā)送者就通過反饋的信息主動調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率。

圖1 基于主動網(wǎng)絡技術的存儲網(wǎng)絡擁塞控制模型

其二，基于主動網(wǎng)絡技術的存儲網(wǎng)絡擁塞檢測和控制機制。檢測和控制機制主要運用主動網(wǎng)絡技術，在存儲網(wǎng)絡節(jié)點中設置四個主要功能。該四個主要功能分別為（1）網(wǎng)絡擁塞檢測功能。主要職責是對主動網(wǎng)絡節(jié)點中的擁塞狀況進行檢測。（2）定制數(shù)據(jù)流處理功能。主要負責在網(wǎng)絡節(jié)點中進行相應數(shù)據(jù)流的擁塞控制處理，根據(jù)發(fā)送者速率調(diào)整，共同進行數(shù)據(jù)流控制。（3）狀態(tài)信息存儲功能。對相應擁塞控制的狀態(tài)信息進行存取。（4）發(fā)送者的擁塞控制功能。在網(wǎng)絡節(jié)點中檢測擁塞情況，如有檢測到由于擁塞使得數(shù)據(jù)包丟失，需要及時向發(fā)送者發(fā)送擁塞提示信息，引導發(fā)送者進行相應擁塞控制功能操作，調(diào)整傳輸速率。這一功能能夠有效的縮短擁塞控制和反饋信息的時間。另外，基于主動網(wǎng)絡技術的擁塞檢測和控制機制主要由一個主動信息數(shù)據(jù)包和四個基本功能算法構(gòu)成。主動信息數(shù)據(jù)包消息主要用于擁塞檢測和控制機制的各種功能算法之間傳遞網(wǎng)絡擁塞的實體消息中，主要包括數(shù)據(jù)包序號、數(shù)據(jù)流標識兩個重要的部分。

其三，發(fā)送者的主動探測速率調(diào)整機制。該機制主要通過主動網(wǎng)絡技術，發(fā)送者向網(wǎng)絡中發(fā)送主動探測數(shù)據(jù)包，對網(wǎng)絡狀況和擁塞情況進行探測，再進行調(diào)整傳輸速率。發(fā)送主動數(shù)據(jù)包的時間間隔的計算可以運用基于指數(shù)加權(quán)移動平均方式來計算，相關計算公式為：

其中ttemp是所有往返時間的平均平方根，tRTTsample0是最近一次探測周期的往返時間。

2.2 基于主動網(wǎng)絡技術的存儲緩存技術

其一，基于主動網(wǎng)絡技術的緩存模型。首先緩存模型的設計思想是通過運用主動網(wǎng)絡技術，在存儲網(wǎng)絡的主動網(wǎng)絡節(jié)點中對一定的數(shù)據(jù)進行緩存。通過增加每個主動節(jié)點中的緩存目錄的大小，可以有效的增加緩存對象，從而使得基于主動網(wǎng)絡技術的緩存模型能夠擴大資源共享的范圍。

其二，基于主動網(wǎng)絡技術的緩存模型的特性。基于主動網(wǎng)絡技術的緩存模型主要是通過以下幾個方面的特性來提升系統(tǒng)性能的。首先，在主動網(wǎng)絡節(jié)點中緩存需要的數(shù)據(jù)請求，確保該請求不會像存儲服務器的數(shù)據(jù)發(fā)出請求和響應，有效的降低了存儲網(wǎng)絡通訊的投資，提高了網(wǎng)絡的運行功率。其次，基于主動網(wǎng)絡技術的緩存模型主要通過運用本地的查詢方式來確定緩存數(shù)據(jù)的位置。另外，與通過向存儲器請求數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳播速度相比，主動網(wǎng)絡節(jié)點的緩存訪問速度要更快，因此，在主動網(wǎng)絡節(jié)點的緩存中取得相應請求，能夠有效的減少所花費的時間。最后，各大主動網(wǎng)絡節(jié)點的緩存目錄具有定時更新的功能，有利于及時了解其他主動網(wǎng)絡節(jié)點中的緩存數(shù)據(jù)情況，更新消息的要求不高，操作簡便，可在空閑時間內(nèi)進行，網(wǎng)絡流量不會顯著增加。

3 總結(jié)

通過對主動網(wǎng)絡技術進行細致的分析研究，在基于主動網(wǎng)絡技術的存儲網(wǎng)絡關鍵技術研究中主要通過對擁塞檢測和控制技術、緩存技術進行探討，使得主動網(wǎng)絡技術和網(wǎng)絡存儲技術有機的結(jié)合在一起，能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的網(wǎng)絡服務方式，更好的滿足用戶的需求，能夠跟上時代的步伐，在各大領域中發(fā)揮出最大作用。