高性能计算的海量存储系统新型访问策略分析

为解决海量信息处理中实时访问的"I/O墙"问题,提高海量信息分布式存储系统的性能,提出了一种基于HPC的存储部件新型访问策略.首先分析了传统访问模型存在的问题;其次研究了存储部件直通路模式的工作机理,建立了存储系统的多层次、分布式模型,根据不同层次和映射策略实现存储空间物理地址、缓存地址、存储系统逻辑空间地址的连续映射;继而分析了直通路访问模式下的存储路径时间开销;最后在模拟环境下进行存储部件访问的性能测试,并在实际应用系统中对该策略进行验证.验证测试结果表明,该方法能够有效提高存储系统性能,满足海量信息处理的实时性需要.     

基于弹载存储系统的便携式读数盒设计及应用

当发射试验结束后,为了对飞行体数据存储器中的数据进行回收,提出了基于FPGA的便携式读数盒的电路设计及控制逻辑设计。在简要介绍数据存储系统的同时,详细阐述了读数盒在弹载存储器数据回收模式中的应用、读数盒的硬件设计以及FPGA的控制逻辑设计。实践证明,该设计实现了飞行体对硬回收存储器中数据的可靠读取和回收,满足工程实践要求。     

NAS存储系统性能测评方法研究

基于文件级共享存取的NAS存储系统已被广泛使用,但随着数据量的急剧增长,存储系统规模迅速扩大,其性能问题也因此日趋严重,对其评测也变得非常复杂,目前还未形成对NAS存储系统性能评测的有效标准方案.因此,用户在选购存储产品时没有参考标准和方法,极大地影响了用户的数据中心建设规划;同时,测评技术的落后也制约了存储技术的发展.为了解决这些问题,通过对NAS存储系统性能影响因素等的大量研究,制定了一套包括测评指标和测评方法等内容在内的性能测评方案,并通过测试实验展示了对NAS存储系统性能测评的方法和性能分析.本测评方案为用户提供了可行的技术参考方法,解决了目前存储测评技术发展的主要问题.     

面向微处理器猜测执行过程中预载入数据的Cache污染控制方法

“存储墙”问题已经成为处理器性能提升的主要障碍,而处理器内核猜测执行预测路径上访存指令时预载入的存储器数据所导致Cache污染会严重影响处理器性能.本文提出一种针对猜测执行过程中预载入数据的Cache污染控制方法CSDA.首先,利用置信度评估技术从所有预测路径中分离出错误概率较大的路径.然后,根据低置信度污染型访存指令识别历史表将低置信度预测路径上的访存指令划分为预取型和污染型,为污染型的访存指令建立低优先级Load/Store队列,并采用污染数据Cache存储污染数据.仿真结果表明,在双核模式下,CSDA策略相对于baseline结构来说,L1 D-Cache缺失率降低幅度从9％-23％,平均降低了17％;L2 Cache缺失率的下降范围从1.02％-14.39％,平均为5.67％;IPC的提升幅度从0.19％ -5.59％,平均为2.21％.     

虚拟存储技术及其应用分析

从虚拟存储的基本概念入手，简要论述了虚拟存储的功能、体系结构及其实现方式，并对虚拟存储在现实中的应用做了进一步的分析探讨。     

基于广域网的多媒体资源存储系统

针对广域网上多媒体资源访问服务质量问题，设计一种面向媒体资源的高性能分布媒体存储系统（DMSS）。系统以按多媒体文件特征设计的高效媒体文件系统（MFS）为基础，通过自适应创建资源副本服务器来保证服务质量，降低网络带宽消耗。给出了系统构架和原型描述，通过性能分析验证了其高效性。     

基于Linux的软件DSM实现

分布式共享存储系统在分布式存储器的基础上构造逻辑上的共享存储模型。提出了在操作系统层实现分布式共享存储的系统框架，并以Linux操作系统为平台介绍了其实现。该系统提供简单的调用接口，并与Linux内存管理框架紧密结合。通过采用合适的DSM一致性协议提高了整体性能。     

一种集群多媒体存储系统的研究与设计

随着网络上多媒体数据的爆炸性增长和集群技术的快速发展，设计并实现了一个基于PC集群的高性能集群多媒体存储系统（cluster multimedia storage system，CMSS），CMSS系统采用高自治、自维护的集群策略，提高了系统的并行性和可扩展性；采用逻辑元数据管理技术，即实现了单一名字空间，又避免了单点失效；采用服务器数据备份技术，即提高了系统的数据安全性，也解决了服务器之间的负载平衡．在详细介绍了CMSS系统设计方案的同时，进行了相应的实验测试和性能分析。     

一致持久的带外虚拟化系统

存储虚拟化能够全面提升存储区域网络的服务质量，而带外虚拟化与带内虚拟化相比具有性能高和扩展性好等优点．提出了运用按序操作、REDO日志以及日志完整性鉴别，共同保证带外虚拟化跨越系统崩溃或断电事故后仍旧可用；设计了一种基于关系模型的磁盘上虚拟化元数据组织方式，它具有可读性好和容易修改的优点；给出了通过分析磁盘分区表兼容典型遗留存储系统的有效方法，它具有庞大遗留系统零切割时间的特点．基于上述关键技术实现的原型系统，在典型实验中表现了很好的性能．     

谁将革了硬盘的命——未来存储技术瞻望

1956年9月，IBM向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM 350，其磁头可以直接移动到盘片上的任何一块存储区域，从而成功地实现了随机存储。这套系统的总容量只有5MB，共使用了50个直径为24英寸的磁盘。半个世纪过去了，尽管硬盘容量已经增长了将近1万倍，但是其根本的工作方式还是没有多大改变。因此，无论是稳定性还是速度表现来看，这一由很多机械部件构成的PC存储设备，一直饱受指责。那么，又有哪些技术能够取代现有的硬盘呢？在硬盘诞生50周年的特殊日子，我们将与大家一起来深入神秘的存储世界。[编者按]