一种智能网络磁盘(IND)存储系统结构

针对当前计算机存储系统结构中存在的若干问题,文中提出了一种新型的智能网络磁盘(Intelligent Network Disk,IND)存储系统结构.分别给出了IND内部数据的读/写控制、容错处理、负载平衡等智能控制算法,已经构建了一个IND结构的模拟原型IND存储系统.IND存储系统中各个IND都是直接与网络连接,若干个IND组成一个集群存储系统,给用户提供了一个虚拟化的海量存储系统.另外,由于各IND都具有一定的智能度,所以它是一种灵活可变的智能型网络存储器系统.     

智能网络磁盘调度算法

针对当前网络存储系统中存在的问题,提出了基于智能算法的智能网络磁盘IND的存储方案,探讨了IND系统的结构,设计了相应的应用协议,实现了智能网络磁盘调度算法。通过应用协议实现了对外虚拟存储,并将文件服务器分放到智能磁盘,避免了单点故障和性能瓶颈。通过对多个磁盘的并行调度算法,实现了并行传输,提高了文件的传输速度。以此为基础,设计和实现了IND模拟程序。试验结果显示,智能网络磁盘有助于避免单点故障,提高数据文件的传输效率。     

智能网络磁盘存储系统的容灾研究

为了应对信息时代巨量数据的存储要求,多种网络存储技术和理论先后出现.其中,智能网络磁盘(intelligent network disk, IND)存储系统理论和实现技术是解决当前网络上的海量信息存储问题的一种重要的新技术方法.然而,至今还少有关于这种存储系统数据容灾性的研究.对智能网络磁盘存储系统进行了简单介绍,根据这种存储系统的数据分布特点和现有的容灾技术,提出了在智能网络磁盘存储系统上实现的自免疫容灾恢复算法和后备智能网络磁盘容灾恢复算法;还通过在高速局域网上的相关实验证明了这两个算法的可行性和正确性;实验和理论都证明了后备智能网络磁盘容灾恢复算法比自免疫容灾恢复算法更可靠.研究工作将对今后智能网络磁盘存储系统的容灾研究有较好的理论借鉴意义和实际参考价值,同时也可以让智能网络磁盘存储技术和理论更趋完善.     

智能网络磁盘的自组算法研究

智能网络磁盘(IND)的在线组织问题是智能网络磁盘存储系统中的关键性问题之一。该文介绍智能网络磁盘系统的逻辑结构,给出描述智能网络磁盘的数据结构,提出智能网络磁盘的自组织算法并给出了该算法的图灵机。通过在高速局域网上的微型计算机模拟实验,证明了文中所提出的自组织算法能解决智能网络磁盘的组织问题。     

基于FAT24的智能网络磁盘文件系统的研究与设计

智能网络磁盘(Intelligent Network Disk,IND)存储系统被定义为以数据为中心的,由多个同构型的智能化、微型化、网络化存储单元IND组成的新型网络存储系统。文章从IND的特性出发,对FAT文件系统进行分析研究,设计了一种精简的、能满足IND需要的、基于FAT24的类FAT文件系统INDFS(IND File System)。     

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.     

智能网络磁盘集群存储技术研究与实现

智能网络磁盘(IND)集群是一种海量存储的新方案,为了实现其功能,组建了IND局域网平台,深入探索了实施的关键技术,采用集中管理,分散服务,备份支援,实时监控的策略,有效控制了并发,自动调整负载平衡,批量传送文件更安全更方便,保证了系统的正常运行.大量测试数据表明,智能控制是成功的,智能算法是正确的,符合设计初衷.IND集群是一种可用性好、易扩展、安全、简便、灵活、价廉的海量存储系统.     

智能网络磁盘集群负载平衡研究

智能网络磁盘（IND）是一种存储体系结构的新构思,IND集群是一种海量存储的新途径,为维护系统的自动负载平衡,用基于访问频数的动态调整和适时迁移策略相结合,精心设计算法,合理布局数据,使系统高效稳定运行,长期实践表明,这种负载平衡的灵活调度策略,对IND集群存储系统的实现是必要而有利的,对高性能计算的海量存储尤为重要。     

智能网络磁盘通信协议研究与设计*

智能网络磁盘(IND)是一种基于ARM uClinux的新型网络存储结构,它具有成本低、易管理、高可靠性、可扩展性等优点.探讨了IND系统结构,并在此基础上分析和研究了IND实现TCP/IP协议的若干问题.提出了一种实现方案,在实际局域网运行中取得了较理想的效果.     

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.     

气象软件设计模式的研究与实现

介绍现有气象软件系统设计模式,分析国内气象业务特点和功能需求,提出一种新的设计模式。给出该模式下的数据转换和质量控制模型、组件封装模型、专业模块插件模型、总体框架模型。阐述在数据存储、组件开发、接口设计中实现技术共享、业务变化和技术更新的方式,解决系统低层和高层间的资源与技术复用问题,实现资源共享、集约化的系统设计。     

智能网络磁盘系统的任务排序研究

针对智能网络磁盘存储系统中已有的排序算法会导致大量任务长期得不到响应而引起的“饥饿”现象,对该算法进行改进。将任务划分成步骤链并根据步骤链的执行时间及权重计算出 因子,设定 因子的浮动限 和所在任务的已执行时间限 。实验结果表明,改进的排序算法能很好地解决“饥饿”现象,使任务的加权总完成时间近似最优。     

基于Linux的附网存储服务器的实现和评测

因特网带来数字信息量的快速增长,局域网中传统的服务器由于繁多的功能已经不堪重负,网络存储技术的兴起为海量数据存储提供了解决途径。针对中小型企业的局域网,该文提出在成熟的IP网络中配置附网存储设备(NASD,Network-AttachedStorageDevice)作为企业数据集中存储的解决方案。在开发的NASD主模块中,优化的Linux操作系统和网络服务程序安装在一块固态电子盘中,和数据磁盘分开。经过初始化的配置后,管理员和用户可以在局域网中通过网页登陆NASD,进行管理和数据访问。利用Benchmark(标准检查程序)对开发的附网文件存储服务器进行了性能评测,试验结果表明服务器具有良好的数据输入输出(I/O,Input/Output)性能。     

FTDSS：高容错分布式共享存储机制

Computerized data has become critical to the survival of an enterprise. Company must have a strategy for recovering their data should data lose. RAID is a popular mechanism to offer good fault-tolerance. But RAID can notwork well when one more disks fail. In this paper, we present an efficient Network-based high High-Tolerance Dis-tributed Shared Storage mechanism called FTDSS. FTDSS makes use of disk space of node in Network to build alarge pubhc shared storage space. Users can read/write their file from/to the public storage space from node of net-work. Physically File is stored in each node in form of data fragment or XOR verify fragment. Because of redundant XOR fragments, file is available even when two more nodes fail. FTDSS realize distant redundant srorage. At last,this paper use experiment to prove that FTDSS can offer high. fault-tolerance and advanced performance.     

一种基于iSCSI的双控制器RAID

设计一种基于iSCSI的双控制器独立冗余磁盘阵列(RAID),以解决因单控制器失效引起的数据丢失及损坏问题。在此基础上建立随机Petri网模型,分析该设计对控制器性能的影响。功能测试结果证明,设计的双控制器RAID可以提高串控制器的利用率,具有容错、高可用、低成本等特点。     

用遗传算法解决基于分条技术的磁盘负载均衡问题

如何提高存储子系统的I／O性能一直以来都是计算机领域的一个研究热点，而目前提高存储子系统的I／O性能的一个最大障碍就是负载不均衡．文章通过研究磁盘负载均衡问题，提出了一种采用遗传算法来实现基于分条技术的磁盘动态负载均衡算法．该方法包括基于分条技术的文件划分算法和为实现负载均衡的文件分配算法．根据遗传算法对种群进行编码、选择、杂交操作和变异操作，从而产生出满足负载均衡条件的映射方案．最后通过实验仿真证明该算法止确有效．     

基于存储熵的存储负载均衡算法

在分布式存储系统中,一般都是以磁盘空间利用率（DU）来判断各存储节点的负载均衡程度,当所有节点的磁盘空间利用率相等时,是整个分布式存储系统的存储负载均衡点。但是在实际的应用场景中,磁盘I/O速率比较低的存储节点和可靠性比较低的存储节点往往成为影响整个存储系统数据读写性能的瓶颈,因此在异构分布式存储系统中,特别是各存储节点磁盘I/O速率和可靠性差异较大的分布式存储系统中,如果仅仅以磁盘空间利用率作为存储负载均衡的判定条件,则其数据的读写效率必然受到限制。从读写效率的角度提出一种度量分布式存储系统中存储负载均衡的新思路。根据负载均衡理论和熵理论给出存储熵（SE）的定义,并提出一种基于存储熵的负载均衡算法,该算法通过系统负载判定、单节点负载判定和负载迁移实现了对分布式存储系统存储负载的量化调整,并通过实验与基于磁盘空间利用率的负载均衡算法进行了对比分析,验证了该算法对分布式存储系统中存储负载具有良好的均衡性,有效地控制了系统负载失衡的问题,提高了分布式存储系统的整体读写效率。     

Petri nets‐based model for the analysis of NORIA protocol

Network rOle‐based Routing Intelligent Algorithm is a novel routing algorithm for wireless sensor networks, which combine various effective techniques in order to reduce energy consumption and improve data routes. This algorithm uses role assignment for distributing tasks over the network nodes and fuzzy logic for making decisions. There is a clear need for the use of formal methods to validate the correctness of the protocols as well as performance and functionality prior to the deployment of such algorithms in a real environment. This paper presents a formal and rigorous study of Network rOle‐based Routing Intelligent Algorithm. Prioritised‐timed coloured petri nets (PTCPNs) have been chosen as an appropriate modelling language. In this way, PTCPNs have been used to describe complete and unambiguous specifications of system behaviour, whereas CPNTools is used to evaluate the correctness of the protocol using state space exploration and for performance evaluation using simulation. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.