异构存储共享系统的设计与实现

对基于SAN的异构系统间文件共享问题进行研究,采用异步I／O访问模式、缓冲I／O及双重缓冲区等优化方法,提高了系统运行性能,使得大型机与开放系统对SAN的磁盘子系统的存储共享效率更高。通过SAN连接大型机、Unix工作站、Window工作站和磁盘阵列,同时系统还提供一组文件访问API供上层应用程序调用。系统具有海量存储、高速数据存取、高可用性以及高可靠性等突出特性。     

基于ARIMA的存储优化算法设计与实现*

分析了SAN（storage area network）共享存储体系中I/O访问路径上可能存在的性能瓶颈,提出了采用ARIMA时间序列分析方法建立基于前馈的预测式控制机制,预测瓶颈发生趋势;通过改变存储子系统内的块映射关系来实现数据的迁移,减少I/O访问路径上发生性能瓶颈的可能性,有效提高了SAN的可靠性和可用性。     

并行网络文件系统PNFS性能评测与分析

传统的网络文件系统难以满足高性能计算系统的I/O 需求,并行网络文件系统——PNFS可以有效地解决传统网络文件系统在可扩展性、可用性和性能上存在的问题。首先对PNFS的体系结构进行了设计,实现了元数据服务器与存储服务器的分离,消除了由于集中服务器结构引发的I/O瓶颈问题。然后,对PNFS的原型系统进行了性能测试,并与相同环境下NFS的测试结果进行比较与分析,结果表明PNFS能够为客户端提供并行访问文件数据的能力,有着较高的I/O读写带宽和较低的访问延迟,同时实现了客户端I/O带宽与存储服务器规模之间的线性可扩展关系,能较好地满足高性能计算中的I/O需求。     

基于SAN系统数据密集型程序的性能分析

数据密集型应用如多媒体、数据库等等的大规模发展对存储系统提出更高的要求．与之相适应的是以SAN为代表的存储网络改变了存储系统完全依赖于主机的模式，整体上提高了存储系统性能、可用性、可扩展性．本文在研究整个SAN存储系统结构的基础上，通过分析和估计SAN系统的各个部分性能，结合数据密集型程序的I／O统计特性，估计各种I／O请求的平均响应时间，说明在SAN系统平台上I／O密集型程序的设计要求，为进一步开发大规模存储网络管理和应用软件打下基础．     

网络存储系统中I/O请求响应时间的研究

网络存储技术从很多方面改善了传统基于主机的存储系统的不足，但由于在数据存储和处理之间增加了网络，对整个I／O请求过程产生很大的影响，使得I／O性能难以准确地估计．通过对两种常用的网络存储系统——NAS和SAN的基本存储过程进行分析，提出了针对网络存储系统中I／O响应时间的性能评估模型．通过实验，发现这个模型在很大程度上能够对存储网络的性能进行评价．结果表明存储网络的性能不光和存储设备以及网络设备的物理性质有关，还和具体的负载状况密切联系．另一方面，FC(光纤通道)对负载状况的依赖性远远小于TCP／IP网络，就I／O响应速度而言，FC有更好的性能．     

基于SAN网络的文件存储技术研究与实现

对某数据采集与处理系统的数据共享平台进行了分析,给出了基于SAN存储区域网络的文件存储系统的硬件和软件实现方法,并结合Win32的Overlapped I/O技术,充分利用光纤网络带宽,进一步提高了文件的存取速度.     

基于存储域网络的图文管理信息系统

存储域网络SAN（Storage Area Network)是为了满足Internet发展需要而兴起的一门新技术,由调整网络通道连接起来的存储池组成,SAN能够实现服务器之间以及外部或者独立的存储设备之间的高速可靠访问。本文从SAN的概念出发,系统地分析了存储域网络的结构及特点,研究了SAN技术的实现和管理软件功能,并通过实例说明了SAN技术的实际应用。     

SANS--IP-SAN模拟器的设计与实现

随着存储系统的发展,存储区域网络成为高端存储系统的主流,它具有网络和存储的特点,有更高的性能和更强的灵活性。FC—SAN和IP—SAN是基于不同协议实现的存储区域网络,随着高速IP的发展,IP-SAN具有更好的发展前景。目前尚没有根据IP—SAN的特点设计的模拟器,该文总结了IP-SAN的特点,并在NS2的基础上,增加对应的协议(iSCSI)和存储节点,实现了可以模拟存储区域网络特性的IP—SAN模拟器,为进一步研究存储网络的I／O性能和调度策略等奠定了基础。最后利用该模拟器,对单路径和双路径传输的性能进行了对比实验。     

基于Openfiler的统一网络存储系统研究

在数字校园的应用中,即有文件I/O服务的需求,也有数据块I/O的需求,以往需要分别构建NAS与SAN来满足,增加了成本和管理的麻烦.基于Openfiler的统一网络存储系统实现了NAS与SAN的融合,同时提供文件I/O和数据块I/O服务.     

负载自适应的存储池数据重构策略

大数据时代各应用领域对计算机存储系统的性能和可靠性需求与日俱增。新型存储介质为计算机存储系统的性能提升提供了良好的机遇,基于固态盘的存储阵列（RAIS）已在各种存储系统中广泛使用。传统RAIS系统中当一块固态盘出现故障时,通过数据重构操作恢复故障盘的数据,重构时间长,且影响对上层应用提供I/O访问服务的能力。针对该问题,设计实现了基于多线程并发处理的存储池架构,该架构能够并发处理存储池中的I/O请求,提高用户I/O和数据重构I/O的访问性能。提出了一种负载自适应的I/O调度策略,能够在保证用户I/O服务质量的同时,提升数据重构效率。实验结果表明,基于存储池的多线程并发I/O处理架构能够提升数据重构性能,负载自适应的I/O调度策略能够根据用户I/O的负载情况动态调整用户I/O和数据重构I/O的调度比例,在保证用户I/O服务质量的同时,提升数据重构效率。     

基于RAM/Disk混合设备模型的FC-SAN存储系统

磁盘存取是基于光纤通道网络的SAN存储系统的目前性能瓶径，在综合和分析目前各种文件系统I／O操作工作负载的研究结果的基础上，提出了一个新的改进FC-SAN存储系统性能的方法：将各种文件系统I／O操作分为大数据量的文件读写操作、小数据量的文件读写操作和文件属性操作，大数据量的文件读写操作还是按照原来的I／O路径进行，存取物理磁盘；但其他各种文件操作包括小数据量的文件读写操作对基于内存的RAMDisk设备进行操作，实验结果显示，基于混合I／O子系统的FC-SAN存储系统的存取速率可以接近线速。     

存储区域网络技术在数据处理中心的应用

随着高性能计算技术的发展,实现对大规模数据的高效存取已成为行业中提高系统整体性能的关键。传统的NFS存储架构,由于其I/O存取带宽低,容易造成TCP/IP局域网络的瓶颈,因此制约了系统整体性能的发挥。为了有效地缓解TCP/IP网络瓶颈,提高海量数据的访问效率,实现网络中各服务器节点对地震数据的共享,我中心自2004年起先后两次进行了存储区域网络的构建,并安装了ADIC公司的SNFS存储共享软件。本文重点介绍了存储区域网的构建、整合方法,并对存储共享软件SNFS的安装与配置做了简单介绍,对其它数据处理中心的存储区域网络构建和应用具有一定的借鉴作用。     

存储网络虚拟化关键技术的研究与实现

存储技术经历了从单个的磁盘、磁带、RAID到存储网络系统的发展历程。存储区域网(SAN)是当今存储网络的主流技术，具有高性能、高可用性和良好的可扩展性等优点。但结构的复杂化不可避免地导致了存储环境与管理复杂度的增加。存储虚拟化是解决存储管理问题的有效手段，本文重点分析了基于存储区域网的存储虚拟化技术，讨论了其关键技术及其主要实现方法。     

面向Lustre文件系统的固态盘存储加速技术研究

磁盘的随机I/O延时制约了存储系统的性能提高,具备高性能随机I/O特性的固态盘(solid state disk,SSD)逐渐成为关注的热点.分析了磁盘、Flash型SSD以及DRAM型SSD三类设备不同的性能特点,讨论了SSD存储加速技术的研究现状,提出了一种面向Lustre文件系统的固态盘存储加速系统架构,介绍和分析了各模块的构成与原理,提出了对象迁移策略.     

一种基于磁盘介质的网络存储系统缓存

随着计算规模越来越大,网络存储系统应用领域越来越广泛,对网络存储系统I/O性能要求也越来越高.在存储系统高负载的情况下,采用低速介质在客户机和网络存储系统的I/O路径上作为数据缓存也变得具有实际的意义.设计并实现了一种基于磁盘介质的存储系统块一级的缓存原型D-Cache.采用两级结构对磁盘缓存进行管理,并提出了相应的基于块一级的两级缓存管理算法.该管理算法有效地解决了因磁盘介质响应速度慢而带来的磁盘缓存管理难题,并通过位图的使用消除了磁盘缓存写Miss时的Copy on Write开销.原型系统的测试结果表明,在存储服务器高负载的情况下,缓存系统能够有效地提高系统的整体性能.     

基于ALUA的多路径存储系统

随着网络存储技术的不断深入发展与广泛应用,存储多路径技术成为信息系统容灾与故障恢复方案中的核心技术之一.在现有存储多路径技术的基础上,提出了一种基于ALUA的多路径存储子系统总体框架,并重点在逻辑卷控制器属主管理、ALUA属性与路径选择策略配置和I/O重定向等模块进行了创新性的设计与实现.经过应用测试,该系统很好地解决了存储系统的路径故障迁移和故障恢复问题,并智能地实现了路径间I/O的负载均衡,极大地提高了性能和可靠性.     

Windows Vista存储管理新技术研究

微软在Vista中采用了较多的存储管理新技术。使用SuperFetch、ReadyBoost、ReadyDrive三大存储管理新技术加速系统,提升系统性能。设计磁盘I/O优先级策略,区别对待磁盘I/O请求,提高系统响应能力,克服磁盘I/O瓶颈。利用BitLocker磁盘驱动器加密技术,配合改良的加密文件系统EFS,满足磁盘数据存储的安全性需求。Vista采用了许多类似的新技术,而且大多数技术在Windows7中得到了继承和发展,研究Vista具有十分重要的意义。     

基于三方传送的USN的设计和实现

USN（统一存储网）为用户同时提供File I／O和Block I／O服务，实现了NAS和SAN的统一。采用三方传送协议实现USN可以达到以下目的：元数据服务器集中管理存储设备实现了存储空间的动态共享，提高了存储空间的利用率；合理地分配信用保证了数据共享的一致性；利用密钥分配方案生成信用在保证存储安全的同时而不增加元数据服务器的过重的负担；元数据通道和数据通道的分离，提高了USN的I／O性能。实验证明该方法是可行的。     

SAN存储系统的I/O路径控制与管理

介绍SAN存储系统的I／O路径控制与管理技术．首先阐述基于QLA2300 HBA的在目标器和启动器模式下的固件和驱动程序的I／O通信过程；并进一步介绍SAN存储设备的LUN到SCSI启动器的动态映射和基于设备号的固定映射实现；最后说明一种基于I／O路径的高可用性技术;基于主从热备用的FAILOVER的实现方法．