基于IP的体全息存储系统的设计与实现

体全息存储技术不同于传统的光存储、磁存储等二维存储技术，与其它传统大容量存储技术相比，具有存储容量大、数据传输率高、存取时间短以及可快速进行图像匹配和内容相关寻址操作等特点，使其有可能成为下一代海量存储设备。但体全息存储系统要成为性能优良的计算机数字信息存储系统，充分发挥体全息存储系统独特的优势，满足实用化的要求，必须使其传输速率达到100MB/s。该文结合IP网络存储技术，将IP和全息结合起来设计了体全息存储高速数据传输通道。     

体全息存储记录通道噪声模型的研究与设计

体全息存储系统具有存储容量大、数据传输率快、存储时间短以及能快速进行图像或图形匹配和内容相关寻址操作的潜力,极有可能成为下一代大容量数据存储方法。但是体全息存储记录通道中复杂的噪声来源一直是妨碍体全息存储技术实用化的主要问题之一。本文将分析体全息存储通道中存在的各种噪声来源,并提出记录通道噪声的物理模型,为设计噪声的抑制方法奠定理论基础。     

IP网络存储技术在体全息存储中的应用

传统的存储系统主要有两个限制,一是传统的存储技术基于二维面存储技术,这种存储手段已逐步接近其物理极限而很难满足对存储系统更大更快的要求。目前正在迅速发展的一种三维存储技术,印体全息存储,它具有存储密度大、高的数据传输速率和快的读出时间等优点。二是Internet技术的发展,要求存储系统能够方便和灵活地进行网络互联。IP网络存储技术可以满足这一新的市场需求。本文结合体全息和IP网络存储两个关键存储技术,以最先进的网络处理器为硬件核心,来完成体全息存储系统的通讯接口的系统设计。     

全息存储中的纠错码研究综述

大数据时代对于高密度大容量的存储技术需求与日俱增。与传统存储技术的按位记录方式不同,全息存储以二维数据页为读写单位,采用三维体存储模式,凭借存储密度高、数据转换速率快、节能安全以及超长期保存等优势,成为海量冷数据存储的有力竞争者。重点介绍了相位调制的同轴全息存储,分析了目前面向全息存储的纠错码研究现状,并详细介绍了一种参考光辅助的低密度奇偶校验LDPC码优化方案。     

混合存储综述

目前存储系统的发展趋向于大容量、低成本和高性能,而任何单一的存储器件如非易失性随机存储器、固态盘、磁盘等由于其物理特性的限制,并不能满足以上需求。混合存储充分利用不同存储器件的特性组成高效的存储系统,既能支持存储系统容量的大幅扩展,又能在保持系统低成本的前提下,显著提高存储系统的性能,成为目前存储系统发展的方向。介绍了混合存储系统的概念和分类,深入分析了基于SSD与HDD混合存储的关键技术,以及目前所面临的挑战,并对未来的混合存储系统进行了展望。     

大容量高速数据存储与地址管理方法

针对单片闪速存储器FLASH容量小、存储速度慢的缺点,提出一种利用FLASH实现大容量高速阵列存储系统的设计方案;根据FLASH存储器芯片结构特性,采用位扩展、并行总线及多通道流水线存储技术提高了存储容量与存储速度,并且实现了对存储阵列的无效块识别与有效块表的建立,在存储过程中各个模块对其有效块地址进行独立管理,保证存储系统的稳定性和高效性;通过试验验证按此方法实现的存储系统存储速度可达到64MB/s,存储容量能达到32GB,用相对小容量、低速的FLASH存储器构建了大容量高速阵列存储系统。     

智能大厦的数据存储解决方案的设计

智能大厦的5A系统需要大容量、高速传输的数据存储解决方案,针对传统依赖于服务器的存储模式的缺点和网络存储技术的优点进行了比较和分析,设计了基于附网存储和存储局域网的数据存储方案。     

基于光纤通道的扩展存储域网的解决方案

文章介绍了一种基于光纤通道的扩展存储域网的解决方案,通过网络技术和存储技术相结合,提供了大容量数据存储的方法,具有比传统的依附于服务器或者网络的存储体系更好的网络可用性、数据访问性和系统管理性。     

基于磁盘和固态硬盘的混合存储系统研究综述

大数据和云计算环境下海量增长的数据对存储系统的超高容量和体系结构带来了极大的挑战。目前存储系统的发展趋向于大容量、低成本和高性能,然而任何单一的存储器件如传统的机械磁盘（HDD）、固态硬盘（SSD）、非易失型性随机存储器等由于其固有的物理特性的限制,并不能满足以上的需求。将不同的存储介质混合组合成高效的存储系统是一个好的解决方法,固态硬盘作为一种高可靠性、低能耗、高性能的存储器被越来越广泛地运用到混合存储系统。通过将固态硬盘与传统磁盘进行组合,利用固态硬盘的高性能和传统磁盘低成本大容量的特点,能够为用户提供大容量的存储空间,保证系统的高性能,同时还能降低成本。通过阐述SSD与HDD混合存储系统的研究现状,对不同的SSD与HDD混合存储系统进行分类总结;然后针对缓存架构和设备同层架构这两种目前最流行的存储架构中涉及到的关键技术和不足进行讨论;最后对基于SSD和HDD的混合存储技术进行概括总结,并对今后该领域的研究重点和方向进行展望。     

基于ZYNQ的eMMC雷达数据存储系统设计

为了满足机载雷达数据存储系统对数据存储器大容量、读写速度快的需求,提出一种基于ZYNQ的eMMC雷达数据存储系统设计方案。该系统以ZYNQ-7000系列芯片为主控芯片,通过PL端对接收的雷达数据和GPS数据进行解析和组帧,将乒乓缓存技术与AXI4总线结合后把组帧后的数据传输到PS端的DDR中缓存,然后写入eMMC存储单元,存储完成后进行回读验证数据。实验结果表明,存储数据速度可达到60 MB/s,系统运行稳定,存储数据完整。相比于其他雷达数据存储系统,该系统具有高容量、集成度高、存储速度快的优点。     

New multiplexing method of holographic data storage system

Data storage related with writing and retrieving requires high storage capacity, fast transfer rate and less access time. Today any data storage system cannot satisfy all of these conditions, however holographic data storage system can perform faster data transfer rate because it is a page oriented memory system using volume hologram in writing and retrieving data. System can be constructed without mechanically actuating part therefore fast data transfer rate and high storage capacity about 1Tb/cm3 can be realized. In this research, to record and retrieve binary data by a new hologram multiplexing in our holographic data storage system, we propose a new multiplexing method that is cyclone multiplexing method. Also, three algorithms were integrated in our holographic data storage system.     

Suggest a format for intelligence control and structure of holographic data storage system

Data storage related with writing and retrieving requires high storage capacity, fast transfer rate and less access time. Today any data storage system cannot satisfy all of these conditions, however holographic data storage system (HDSS) can perform faster data transfer rate because it is a page oriented memory system using volume hologram in writing and retrieving data. System can be constructed without mechanically actuating part therefore fast data transfer rate and high storage capacity about 1Tb/cm3 can be realized. In this research, to reduce errors of binary data stored in HDSS, a new method for bit error reduction is suggested. Firstly, find fuzzy rule using test bed system for Element of Holographic Digital Data System and make fuzzy rule table using subtractive clustering algorithm and genetic algorithm and Reduce prior error element and recording digital data. Secondly, Reduce prior error element and recording digital data using the particle filter method. Finally, Recording ratio and reconstruction ratio show good performance and we suggest intelligence control method and filter method. Our format table include intelligence control algorithm and filter method.     

体全息数据存储系统中的几项关键技术

面对日益增长的信息存储容量需求，体全息数据存储由于同时具有巨大的存储容量，高速的数据传输速率和短暂的访问响应时间等3大特点，它能够满足今后计算机应用方面的辅存需求，围绕实现这3大特点，从体全息存储技术商业化的角度介绍了光电器件、记录材料、记录技术、复用技术、编码技术和光纤通道等几项关键技术，并展示了一种盘式体本息数据存储系统（volume holographic data storage system,VHDSS)商品化的框架。     

全息存储通道中纠错编码技术设计与实现

针对全息存储器具有大容量、高速率的工作特点,为了减少全息存储系统中各种噪声对数据的干扰,在设计通道时,采用了交错编码二值差分调制编码以及RS编码,有效降低了数据的误码率,使系统的误码率保持在10-12～10-13之间,满足了整个全息存储系统的工作要求。     

用于体全息存储系统的纠错编码及数据交错技术

体全息存储系统具有存储容量大、数据传输率高、存取时间短和可快速进行图像匹配及内容相关寻址操作等特点 .但要成为特性优良的通用型信息存储系统 ,就必须以可接受的误码率同时满足这些性能指标 (计算机外存储器的基本要求是使用户误码率低于 10 - 12 ) .如此 ,仅靠光学设计不是高性价比方法 .设计恰当的纠错编码和数据交错技术可以减轻对原始误码率的要求 ,缓解对系统设计、部件质量等方面的要求 ,在不牺牲其它系统目标的情况下 ,使 10 - 5的原始误码率达到 10 - 12的最终误码率水平 .研究了体全息存储通道中的噪声源及适用于体全息存储系统的纠错编码和数据交错技术     

Angle compensation of the reference beam in a retrieving process of the holographic data storage system

Holographic data storage system is one of a strong candidate of the next generation high capacity data storage system with a high storage density and a fast data transfer rate. The holographic data storage system uses two beams in a recording process and only a reference beam is used for retrieving stored data. With the angle multiplexing when the angle of the reference beam is deviated from its correct point, the diffraction efficiency of the corresponding data page is reduced and SNR is decreased. Therefore it is necessary to compensate the angle of the reference beam to reconstruct a good data page. To compensate the angle error, the angle of the reference beam is changed precisely within a specific range and stopped at the angle with the highest diffraction efficiency. By this method, in a retrieving process if there is a difference between the real angle of the reference beam and its correct angle, the error can be compensated and the best data page can be obtained.     

基于SSD SMR混合存储的LSM树键值存储系统的性能优化

大数据对存储系统的可扩展性、性能和成本等方面提出了更高的要求。瓦记录(Shingled Magnetic Recor-ding,SMR)硬盘由于存储密度高、价格便宜,正逐步被广泛应用于大数据存储系统。但是,SMR硬盘的随机写性能较差,与快速的基于闪存的固态硬盘(Solid State Drive,SSD)一起构成混合存储时可以显著提升性能。同时,基于写优化的日志结构合并(Log-Structured Merge,LSM)树的键值存储已被广泛应用于许多NoSQL系统,如BigTable,Cassandra和HBase等。因此,如何基于新型的SSD-SMR混合存储构建出高性能的LSM树键值存储系统是一个具有很大研究价值的问题。首先建立基于SSD-SMR混合存储的LSM树键值系统的性能模型,然后针对SSD和SMR的硬件特征以及LSM树键值存储的软件特点,设计了一套面向SSD-SMR混合存储进行性能优化的LSM树键值存储系统,并基于LevelDB实现了该系统。在仅仅使用0.4%～2%空间的SSD的情况下,所提方法可以使SSD-SMR混合存储方案比普通磁盘方案的随机写性能提高20%,随机读性能提高5倍。