磁盘阵列是存储数字化信息的载体,也是构成存储区域网络(Storage Area Network,SAN)的基本单位。SAN是网络存储技术发展的最新成果,是以太网中的大型专用存储网络。它为数字化信息的存储提供平台,专门用于数据的集中存储和管理,具有数据访问速率快、数据容量大、兼容性强的特点。本文的研究对象是基于光纤通道协议(Fiber Channel Protocol,FCP)的磁盘阵列,对其中的双控制器的配合、仲裁环的建立、FC协议的实现等进行研究分析,并对关键问题的设计方案进行优化。旨在提高磁盘阵列的读写速率,为SAN优越性能的发挥提供有力的支持。本文主要是根据FC协议的规范和网络存储技术的基本原理,提出了一种控制器存储软件的设计方案,并分析了FC仲裁环路的建立过程及特性。FC协议是一种广泛使用的高速数据传输协议,它是SAN底层的数据传输以及磁盘阵列中的数据存储的标准,并为存储网络提供了交换结构和仲裁环两种拓扑结构。本文中SAN的FC设备的组网采用交换拓扑结构,而磁盘阵列中硬盘的连接则采用仲裁环结构。在存储网络的FC设备中,磁盘阵列设计了专用的磁盘控制器,用于处理服务器对存储空间的管理和读写请求。在磁盘阵列控制器的存储软件中,本文根据有限状态机原理,设计了FC-2层端口状态机方案;对CACHE模块的顺序预读取策略进行了优化;在镜像模块设计主机多路径方案;针对故障磁盘导致环路无法建立的问题,设计了故障盘检测方案。基于上述的设计方案,采用华为赛门铁克公司的NEXT系列磁盘阵列、DELL R610服务器与思科的MDS9000系列FC交换机共同组成SAN存储网络对设计方案进行验证并测试性能。通过验证表明,磁盘阵列的IO读写速率接近3.398Gbps,距离目标速率3.5 Gbps还有改进空间。通过对动态顺序预读取策略的验证,优化后CACHE顺序读取方案对IO读写性能有一定的提高(13Mbps),方案还有待于改进。