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。     

全息存储—下一代存储解决方案

在过去的十几年中 ,人们对大容量和高速传率的追求不断升级 ,特别是随着网络和多媒体技术的广泛应用 ,这种需求更是急剧膨胀。对大容量、高速传率和短存取时间的永无休止的需求 ,促进了各种数据存储技术的发展。二维存储技术 ,如磁存储、传统光盘存储和半导体存储等仍在不断地改进以满足对存储系统更大和更快等要求 ,然而这些存储手段正逐步接近其物理极限。目前正在迅速发展的一种有别于传统技术的方法就是三维存储技术 ,如全息存储等。全息存储技术以其存储密度和数据读出率高及相关内容寻址等特点极有可能成为下一代的存储解决方案。但由于缺乏合适的存储材料及实用部件 ,全息存储器的实用化进程较为迟缓。近年来 ,用于全息存储系统的实用组件的极大发展 ,再一次引起了研究人员对这一技术的兴趣 ,实用化的全息存储器呼之欲出 ,更加巩固了全息存储下一代存储解决方案的地位     

IP存储技术研究

IP存储是一种新的网络存储技术，它将SCSI协议映射到TCP／IP协议上，使得SCSI的命令、数据和状态可以在传统的IP网上传输，支持数据块形式的I／O访问和共享存储。本文主要研究iSCSI存储系统结构、iSCSI协议和iSCSI存储的关键技术。     

网络光盘库模型的建立和分析*

网络存储技术的广泛应用为近线存储设备应用于海量存储系统提供了新思路,而网络光盘库正是一种利用网络存储技术的新的存储方式。研究了可以通过IP网络接入海量存储系统中的网络光盘库的排队网络模型,并对其进行了仿真模拟,为光盘库在海量存储系统中的应用、设计和性能优化提供理论方法和实验依据。     

SAN存储技术研究

SAN是通过专用高速网将一个或多个网络存储设备和服务器连接起来的专用存储系统，未来的信息存储将以SAN存储方式为主。可采用光纤通道、IP／Ethernet、InfiniBand互联技术分别组建FC-SAN、iSCSI-SAN和InfiniBand-SAN。对SAN这一最具发展潜力的网络存储技术进行了较为全面的介绍，重点研究了iSCSI-SAN和InfiniBand-SAN这两种新的存储技术。     

探析基于智能网络磁盘的存储网格实现方式

随着计算机技术的快速发展,海量数据存储要求技术越来越高,网络存储技术和理论如雨后春笋般诞生。网格存储技术是一种新兴的存储技术,基于智能网络磁盘的存储网格实现方式也一直是人们关心的问题。文章阐述了网格存储、智能网络磁盘的概述,然后阐述了基于智能网络磁盘的网格存储系统中的关键技术和基于智能网络磁盘的存储网格实现方式。     

对象存储系统的研究

SCSI, ATA/IDE等现有的基于块的存储接口已成为提升存储系统性能、降低存储管理成本的障碍。对象存储技术有望改变现状，成为下一个标准存储接口，使得建立拥有自主管理、数据共享、安全和智能化等特征的存储网络成为可能。该文分析对象存储的特点，设计并实现一个简单的对象存储系统原型，该对象存储系统遵照对象存储的OSD T10标准，由客户端、目标端和IP网络构成，采用iSCSI作为通信协议。读写性能测试分析结果表明，该系统可以满足实际需求。     

基于多物光的体全息存储技术

三维体全息存储具有容量大、带宽高、可靠性高及内容寻址等优点.为了挖掘体全息存储的性能,人们使用各种各样的复用技术.不同于通过增加记录图像数目来提高记录密度的各种现有复用技术,从提高记录每幅图像的数据量出发,提出了一种多物光体全息存储技术,以提高存储容量和存储带宽,发挥体全息存储的优势.从理论上分析推导出双物光体全息存储技术的正确性条件,并通过一个双物光体全息存储系统的例子验证和表现多物光体全息存储技术的价值.最后,分析了多物光体全息存储技术与现有体全息复用技术的不同,讨论了多物光体全息存储技术提高体全息存储性能的本质.     

一种网络存储技术新方案棗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棗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．     

用于网络存储系统的存储空间动态分配方法

提出一种在网络存储系统中动态分配存储空间的方法,可以在保持用户视图的逻辑空间大小不变的情况下,按需分配用户实际所用存储空间。与传统基于逻辑卷管理器的动态分配方法相比,该方法无须修改文件系统元数据,具有更好的可扩展性,已应用于TransCom系统中。实践表明,它实现简单、开销较小,可满足实际使用需求。     

网络存储技术研究

网络存储技术在驱动程序级分离数据和命令 ,为提高网络数据传输速度提供了一个新的研究方向。网络存储技术利用网络存储设备形成网络服务器 ,这种新的网络服务器具有不同于传统服务器的系统结构。介绍了网络存储技术 ,并分析了高性能存储系统。     

Massive Storage Systems

To accommodate the explosively increasing amount of data in many areas such as scientific computing and e-Business, physical storage devices and control components have been separated from traditional computing systems to become a scalable, intelligent storage subsystem that, when appropriately designed, should provide transparent storage interface, effective data allocation, flexible and efficient storage management, and other impressive features. The design goals and desirable features of such a storage subsystem include high performance, high scalability, high availability, high reliability and high security. Extensive research has been conducted in this field by researchers all over the world, yet many issues still remain open and challenging. This paper studies five different online massive storage systems and one offline storage system that we have developed with the research grant support from China. The storage pool with multiple network-attached RAIDs avoids expensive store-and-forward data copying between the server and storage system, improving data transfer rate by a factor of 2-3 over a traditional disk array. Two types of high performance distributed storage systems for local-area network storage are introduced in the paper. One of them is the Virtual Interface Storage Architecture (VISA) where VI as a communication protocol replaces the TCP/IP protocol in the system. VISA's performance is shown to achieve better than that of IP SAN by designing and implementing the vSCSI (Vl-attached SCSI) protocol to support SCSI commands in the VI network. The other is a fault-tolerant parallel virtual file system that is designed and implemented to provide high I/O performance and high reliability. A global distributed storage system for wide-area network storage is discussed in detail in the paper, where a Storage Service Provider is added to provide storage service and plays the role of user agent for the storage system. Object based Storage Systems not only store data but also adopt the attributes and methods of objects that encapsulate the data. The adaptive policy triggering mechanism (APTM), which borrows proven machine learning techniques to improve the scalability of object storage systems, is the embodiment of the idea about smart storage device and facilitates the self-management of massive storage systems. A typical offline massive storage system is used to backup data or store documents, for which the tape virtualization technology is discussed. Finally, a domain-based storage management framework for different types of storage systems is presented in the paper.     

基于iSCSI网络存储协议的映射SCSI磁盘启动方法

文章基于iSCSI网络存储协议研究开发了一种新的远程启动技术。首先扩展DHCP选项以便从应答包中获得iSCSI登录参数,针对扩展ROM运行特点,设计了一种简洁、高效、且对存储资源要求很少的iSCSI启动器,该策略基于数据收发共同维护同一个4KB的缓冲区,且严格按序执行命令发送和接收相应命令的响应,保证了原子性操作,不会出现发送缓冲和接收缓冲数据被覆盖现象。设计了磁盘访问重定向服务和引导连接向量,按上述方法开发设计了iSCSIBIOS并应用于无本地存储设备的刀片服务器上,真正做到网络启动和网络存储,便于安全管理和升级维护。     

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。     

分布式异构存储网络安全技术的研究

分布式存储网络增加了系统的高可用性、高扩展性以及高性能等优点的同时,也给系统造成了更多的安全隐患。通过设计一种内核态的加密文件系统,并结合研究的存储代理、异构文件系统服务、元数据管理等技术,该文提出了一种新的异构存储网络安全架构,该方法解决了传统技术不能很好解决分布式环境安全的弊病。实验表明,采用加密后的文件系统给系统性能带来的性能开销很小,证明了这种内核态的安全技术可以很好地应用于分布式网络环境中。     

IP网络存储技术研究

IP网络存储已经成为存储技术的热门发展方向,但还缺乏一个统一的业界标准。文章对IP网络存储的功能进行了总结,并提出实现可管理的IP-SAN系统的体系结构,最后对该系统结构中涉及的相关技术进行了简要描述。