基于iSCSI网络存储协议的虚拟SCSIHBA驱动方法

iSCSI已成为网络存储的重要协议。基于该协议设计一种将普通的以太网卡虚拟成SCSI HBA的方法，并在Windows和Linux操作系统下开发了相应的虚拟设备驱动程序。根据本方法设计的虚拟SCSI HBA驱动在Linux和Windows平台上映射的SCSI硬盘呈现出和本地主机物理硬盘一样的访问机制，即由谊虚拟SCSI HBA驱动向主机应用程序或文件系统的I／O请求提供磁盘访问重定向服务。并且进行映射SCSI硬盘的读写性能测试。结果表明，读写映射SCSI硬盘性能接近1000M以太网络线速度的70％。应用证明，该虚拟驱动方法是一种最经济的SAN网络存储模式，它突破SCSI连接的物理距离限制，实现远距离工作主机共享SCSI磁盘阵列的需求。该方法可在不改变现有网络结构的前提下，实现SCSI直接连接存储（1）AS）模式向IPSAN存储模式的平滑过渡。     

NBD到Windows 2000的移植方法

网络磁盘设备（Network Block Device，NBD）最初于1997年出现在Linux操作系统中。它将远端存储空间映射为本地的虚拟磁盘，就像本地物理磁盘一样使用，但是用户存储在其上的数据都通过网络传输存储在远端。NBD很早就被融入到Linux内核主分支中，井被广泛使用。该文描述如何将NBD移植到Windows 2000以及其中遇到的问题。     

基于TDI的网络虚拟磁盘驱动研究与实现

应个人网络存储应用的需要，研究和开发网络虚拟存储系统。实现这种系统的关键是开发网络虚拟磁盘驱动。通过介绍在Windows NT内核模式下设计虚拟磁盘驱动的详细原理，分析和研究网络虚拟磁盘驱动的设计与实现。开发过程中，调用TDI（Transport Driver Interface）函数，实现了网络虚拟磁盘驱动的网络功能。使用此方法开发虚拟存储系统，由于是基于Windows内核的开发，所以网络传输效率较高；另外，基于此技术的虚拟存储系统，没有改变用户的使用习惯，所以大大方便了用户的使用。     

TVDSM:支持透明计算的虚拟磁盘存储模型

为了解决在透明计算环境下,现有虚拟磁盘镜像存储存在多用户虚拟磁盘数据冗余过度的问题,基于写时重定向(redirect-on-write,ROW)思想设计了一种树状虚拟磁盘存储模型(tree virtual disk storage model,TVDSM)。该模型将虚拟磁盘中数据资源按共享度划分成多个层级,不同终端用户共享位于上层的系统资源以及应用软件资源,只在底层存储自身改写的数据,从而减少了虚拟磁盘存储系统中的冗余数据。同时基于位图索引技术设计并实现了一种树状的虚拟磁盘存储结构,该结构不仅能够很好地支持虚拟磁盘存储模型,而且支持将写重定向和查询定位操作以不同粒度分开实现,使得系统能够在较小共享粒度下获得较高的数据查询效率。     

基于智能网络磁盘的虚拟存储技术的研究与设计

首先给出了第二代智能网络磁盘(IND)的硬件系统结构,然后提出了一种IND存储系统的虚拟存储管理软件设计方法,使得IND存储系统能够以虚拟存储映像的方式为外界提供存储服务.由于采用二级虚拟技术,所以可将多个IND的磁盘空间统一映射为一个高速、大容量的虚拟逻辑磁盘映像供用户使用.另外,通过二级容错和二级负载均衡策略,能够保证系统运行在安全和高效的状态来为用户提供可靠的存储服务.最后经过系统性能测试分析,证明了该设计方案的正确性和有效性.     

管理异构环境——虚拟存储技术是实现OpenSAN的关键

目前许多公司都有来自多家供应商的存储系统,这些系统部需要包括在同一个存储区域网络(SAN)之内,而且必须通过一个单一界面和管理模式来对它们加以管理那么如何才能管理异构存储环境?答案就是SAN存储虚拟化技术。康柏公司对认为存储虚拟化是对存储器的抽象,它通过运用块级映射技术,以虚拟磁盘的形式为主机服务器提供了一个存储器逻辑视图,同时它也使存储数据块到物理存储设备的工作以一种对服务器完全透明的方式进行。这一抽象使得许多重要的新性能得以实现,从而简化了在OpenSAN(开放式存储区域网络)环境下对存储器的管理和配置工作。     

基于TDI的网络虚拟磁盘驱动研究与实现

应个人网络存储应用的需要,研究和开发网络虚拟存储系统。实现这种系统的关键是开发网络虚拟磁盘驱动。通过介绍在Windows NT内核模式下设计虚拟磁盘驱动的详细原理,分析和研究网络虚拟磁盘驱动的设计与实现。开发过程中,调用TDI(Transport Driver Interface)函数,实现了网络虚拟磁盘驱动的网络功能。使用此方法开发虚拟存储系统,由于是基于Windows内核的开发,所以网络传输效率较高;另外,基于此技术的虚拟存储系统,没有改变用户的使用习惯,所以大大方便了用户的使用。     

基于SDN的虚拟网络映射技术的研究与实现

基于SDN技术的虚拟租户网络(VTN)能够使得数据中心网络向多个租户提供互相隔离的虚拟网络。VTN提供了VLAN映射、端口映射用于将虚拟网络节点与物理网络节点进行映射。其中VLAN映射需要对每个主机配置VLAN id,增加了映射的复杂性;端口映射时一旦出现交换机端口故障便不能成功映射。为解决上述问题,本文提出了基于MAC地址映射方法 ,即通过主机的MAC地址直接与虚拟节点进行映射。通过搭建Open Daylight实验平台验证了该方法的可行性。结果表明,该方法能够解决以上映射中的不足,简化了VTN网络与底层网络映射配置,提高了VTN的性能。     

一个Linux多路径磁盘过滤驱动程序

研究Linux系统中多路径磁盘过滤驱动程序的设计和实现。驱动程序将物理磁盘的多路径封装为一个虚拟没备。虚拟设备的I／O请求转发到磁盘设备上执行，由路径选择算法将主机的负载均衡地分配到各路径上。当路径发生故障时由驱动程序将失败的I／O请求切换到其它路径，屏蔽了路径故障。驱动程序利用多路径改善了主机的I／O性能，提高了系统的可用性。     

带外架构下的存储性能虚拟化

介绍了一个带外存储性能虚拟化系统SuperStore，它利用反馈控制的适应性方法，自动实现存储系统对多台主机的有差别服务；能根据系统负载变化快速调整控制策略；在主机竞争磁盘的情况下能显著改善磁盘的总体性能．实验表明，Super—Store带来的额外开销仅为约6‰；在两台主机的4k大小顺序写数据流竞争单块磁盘的情况下，SuperStore相比普通带外存储虚拟化系统可以使磁盘的带宽改善多达9倍．     

基于逻辑卷管理的虚拟网络存储的设计

随着数据爆炸性的增长，虚拟网络存储已经成为目前的主流技术，它能方便地实现数据共享和统一管理。在分析了虚拟网络存储相关技术的基础上，采用逻辑卷管理（logical volume manager，LVM）和网络块设备（network block device，NBD）技术，提出了在TCP／IP网络环境下，在设备驱动层实现虚拟网络存储的新方法：通过LVM和NBD将网络上的存储设备虚拟成本地磁盘，使得用户可以透明地使用存储资源，从而实现海量存储。并给出了基于LVM虚拟网络存储的快照技术应用实例，证明了LVM虚拟网络存储的可用性。     

虚拟机文件取证分析

介绍VMware Workstation软件常见的虚拟机磁盘文件结构及其含义,提出一种符合司法要求的虚拟机文件取证方法。通过直接扫描虚拟机文件,依据虚拟硬盘分区文件类型的存储结构定位虚拟机磁盘文件的虚拟主机的相应扇区,获取证据。以虚拟硬盘分区文件系统NTFS为例进行说明,探讨在虚拟机下进行计算机取证的策略。     

一种网络存储技术新方案——智能网络磁盘集群存储系统

针对网络存储技术中存在的一些问题,提出一种网络存储技术新方案——智能网络磁盘集群存储系统．通过“分散服务、集中管理”模式,有效解决了普遍存在的单点失效问题;通过设计一种虚拟文件系统,将多个存储节点虚拟成一个超大容量、集中化的数据存储中心,满足了海量信息存储的大容量、可扩展性等要求;通过多数据布局方法,满足了数据完整性和吞吐率等不同数据存储要求;最后分别提出了一种智能I／O调度和自适应负载均衡方案．     

一种NAS系统的设计模型与性能分析研究

与传统的存储服务器相比，附网存储体系具有诸多的优点．它实现了数据在存储设备到客户机之间的直接传输，提高了系统的整体性能，是目前新型的分布式存储解决方案．文中分析了基于附网存储的数据传输特点，并在此基础上提出了系统实现的设计模型．同时，我们对两种不同的存储方案造成的性能差异进行了研究，结果表明，附网存储系统能够有效地减轻服务器的负载，更充分地利用网络资源，如磁盘中缓存、磁盘处理器性能等．     

基于磁光虚拟存储系统的文件调度算法

基于光盘库的Hadoop分布式文件系统（HDFS光盘库）在单位存储成本、数据安全性、使用寿命等方面非常符合当前大数据存储要求，但是HDFS不适合存储大量小文件和实时数据读取。为了使HDFS光盘库能更好地运用到更多大数据存储场景，本文提出一种更加适合大数据存储的磁光虚拟存储系统（MOVS, Magneto-optical Virtual Storage System）。系统在HDFS光盘库与用户之间加入磁盘缓存，并在磁盘缓存内通过文件标签分类、虚拟存储、小文件合并等技术将磁盘缓存内小文件合并为适合HDFS光盘库存储的大文件，提高系统的数据传输速度。系统还使用了文件预取、缓存替换等文件调度算法对磁盘缓存内文件进行动态更新，减少用户访问HDFS光盘库次数。实验结果表明，MOVS相对HDFS光盘库在响应时间和数据传输速度方面得到很大改善。     

基于虚拟磁盘的文件加密方法

文件加密存储是保证机密数据不被窃取或篡改的有效方法。介绍了一种基于虚拟磁盘的文件加密方法，其思想是利用Windows WDM设备驱动程序技术，创建虚拟磁盘分区，在响应虚拟磁盘的I／O请求的过程中，进行实时的数据加／解密，并采用USB智能卡进行用户身份认证及密钥管理，从而保证存储在虚拟磁盘中的文件的安全性。实验证明，该方法是一种安全、高效、易用的文件加密存储解决方案。     

基于磁带分级存储的文件备份系统设计与实现

随着磁盘价格的不断下降,越来越多的容灾备份系统采用将本地数据经过网络传输到服务器磁盘进行备份,但是大数据时代的来,瞄,导致存储压力越来越大。然而在庞大的数据中,有很大一部分数据活跃率并不高。设计并实现了一种基于磁带分级存储的文件备份与恢复系统,采用索引的方式记录并组织备份文件,实现增量备份;该系统将服务器端拆分为两部分,首先将文件数据备份到服务器磁盘,再根据相关时间保留策略,将活跃率较低的数据归档到脏带中。保证了大数据时代服务器磁盘的高效利用。     

一种基于VirtFS的共享文件空间技术

由于虚拟环境多次I/O操作模拟的存在,运行在宿主服务器中的各虚拟客户机之间使用传统代理进行文件访问效率不高。为此,提出了基于VirtFS的共享文件空间技术。构建了虚拟客户机共享文件空间的系统架构,设计了虚拟磁盘操作映射机制,使用VirtFS框架提供的系统层接口,在宿主服务器中的VirtFS服务端截取和映射文件操作,直接将虚拟机文件系统的操作映射为对宿主服务器文件系统的操作。为了保障安全,彻底隔离用户域,实现分组共享。实验结果表明,采用该方法比现有代理方法文件读写效率分别提高9.7和5.7倍。