一种基于对象存储的文件系统的设计

随着存储技术的飞速发展,对象存储设备面临如何高效存储并管理TB级容量数据的问题.针对Linux通用文件系统Ext2在处理大文件和巨型目录结构时存在的局限性,采用B 树结构设计并实现了一种基于连续块的对象文件系统.对该文件系统进行的测试结果表明,该文件系统的读写效率较高,而且随着文件的增大,性能保持稳定.     

适宜于嵌入式多媒体应用的Flash文件系统

嵌入式多媒体应用中大量数据存储在Flash上,本文以文件系统的方案解决数据存储的管理问题。对嵌入式多媒体应用中Flash文件系统的应用特点与关键设计进行了分析,设计实现了一个功能完整的文件代号管理、文件指针存取以及对应用透明的自动坏损管理的文件系统。针对嵌入式系统应用的需要,改进了本Flash文件系统的应用可靠性,降低了其系统资源开销。针对多媒体应用的数据特点,提出了存储内容自适应的坏损管理策略。仿真与实用的效果表明,本Flash文件系统适宜于嵌入式多媒体应用。     

Linux下实时文件系统的设计

Linux下常见的十余种文件系统的实时性都不理想。针对归档存储数据的特点,提出一种实时文件系统设计方案,并且设计了一种按照时间点检索的检索算法。文件系统的设计以减少读写文件时的不确定延迟为目的,主要减少写时寻道时间,简化索引机制,简化空闲磁盘块管理。     

基于STM32的NAND flash的块分配框架设计

STM32对大容量数据文件存储与管理问题可通过NAND flash来解决;而NAND flash的高效管理需要文件系统参与;NAND flash有特殊的块读写及擦除机制,一般的嵌入式文件系统组织结构并不完全兼容NAND flash;针对NAND flash的特点兼顾STM32的资源承受力要提出新的NAND flash块分配框架,框架通过块分配槽这种数据结构,在不使用块分配表与垃圾表的情况下,实现了NAND flash均衡负载与垃圾块的回收;同时通过节点分配栈与文件节点表的结合来提高STM32对文件的读写速度,空间利用率和系统性能;仿真实验和计算结果表明该块分配框架可有效提高NAND flash块的均衡负载与节省RAM空间.     

FatFS的水动力实验数据存储系统设计

针对在水动力实验研究中数据量集中、数量多的问题,提出了一种基于FatFS文件系统的SD卡存储系统设计方案。该系统以ST公司的STM32F103ZET6为核心,通过SDIO接口实现大量数据文件存储。详细讲解了系统的USB模块、RTC模块等硬件设计,探讨了在系统上移植FatFS文件系统的要点,并在SD卡上实现了FAT文件的读写功能。该系统传输速度快、可靠性强,具有一定的应用价值。     

嵌入式文件系统坏快管理

本文针对嵌入式文件系统特点提出并实现了一套坏块管理方案,该方案解决了坏簇与整个块数据和FAT表的更新问题.经测试,该方案能很好实现坏块文件的保存,另我们通过将ECC校验代码段置入片内高速寄存器的方法优化使用ECC校验策略的文件读写速度.我们打开ECC校验,在50个校验循环中将文件读速度较原先提高了39.69%;写效率提高了49.75%.     

ATmega128L单片机的Micro SD卡读写

针对电脑横机控制系统对花型文件数据存储的要求,在ATmega128L单片机基础上采用Micro SD卡实现嵌入式文件系统。文章介绍了Micro SD卡的特点、FAT文件系统、SPI模式协议以及硬件接口的实现。通过ATmega128L的SPI模式与Micro SD卡进行同步数据传输,实现Micro SD卡的读写,以FAT32文件格式建立相应的文件系统,把数据以文件方式写入Micro SD卡。通过单片机向Micro SD卡发送读写扇区命令,完成文件的创建、打开、读写、删除等操作。     

小规模集群文件系统中两级元数据服务器的设计与实现

在集群文件系统中,元数据服务器是整个系统正常运转的核心,它的可靠性和性能是设计系统时需要着重考虑的问题之一.本文设计了一个具有高可靠性、高性能的两级元数据服务器系统,兼顾了集中式元数据管理和分布式元数据管理的优点.系统中高级元数据服务器负责维护文件系统全局的目录结构和管理整个文件系统的命名空间,双元数据服务器负责维护文件元数据的分布信息,并采用了马尔可夫回报模型对两级元数据服务器系统进行了可靠性分析.实验数据表明,具有两级元数据服务器的集群文件系统能提供高吞吐量.     

基于μC/OS-II的文件系统设计

本文提出了基于μC/OS-II的一个文件系统的设计与实现方法。通过分析文件系统中的层次结构和功能模块,给出了文件系统的详细设计方案,包括文件控制块、文件描述符和文件保护机制等。最后还阐述了文件系统为保证可靠性所采取的技术。     

某存储系统高效FAT32文件系统实现技术研究

在某存储系统中,设计了一种高效的FAT32文件系统,其系统的实现采用了层次化设计思想,实现了物理实现层、缓冲层和文件实现层的数据交换,设计了服务函数接口,编写了服务函数实现流程图。该设计对硬盘的缓冲区采取较为先进的访问策略,这种策略非常有效,大大提高了文件系统的读写效率。最后对缓冲层和文件层进行了测试,测试结果证明访问效率有所提高,创建、查找、写文件和读文件功能正常,满足设计要求,为系统的后续研究打下了基础。     

基于Erasure Code的分布式文件存储系统

在局域网环境下,实现一种基于Erasure Code的分布式文件存储系统。该系统由元数据服务器和多个文件存储节点组成,通过对元数据与文件数据分离存储以提高文件访问效率,将Erasure Code有效冗余存储技术应用于文件编解码以增强可靠性,采用MD5消息摘要技术保证文件完整性。对30 MB~600 MB大小的文件测试结果表明,该系统具有更高的可靠性、安全性以及资源利用率。     

云文件系统中纠删码技术的研究与实现

云文件系统凭借高性能、高扩展、高可用、易管理等特点,成为云存储和大数据的基础和核心。云文件系统一般采用完全副本技术来提升容错能力,提高数据资源的使用效率和系统性能。但完全副本的存储开销随着副本数目的增加呈线性增长,存储副本时造成额外的写带宽和数据管理开销。纠删码在没有增加过量的存储空间的基础上,通过合理的冗余编码来保证数据的高可靠性和可用性。研究了纠删码技术在云文件系统中的应用,从纠删码类型、编码对象、编码时机、数据更改、数据访问方式和数据访问性能等六个方面,对云文件系统中纠删码的设计进行了探究,以增强云文件系统的存储模型。在此基础上,设计并实现了纠删码原型系统,并通过实验证明了纠删码能有效地保障云文件系统的数据可用性,并且节省存储空间。     

一种可灵活扩展的高速存储系统的文件管理协议

在整个高速存储系统的实现中,文件管理技术对数据记录速度及数据索引和提取速度起着至关重要的作用。目前文件管理系统分为自定义的文件系统和通用的标准文件系统,该文件管理协议融合了自定义文件系统的高带宽性能以及标准文件系统的存储容量和速度的灵活扩展性,并且具有良好的用户体验。经测试,存储容量为12T时,数据采集传输速度可达到6.4 Gbps,数据回放速度可达到7 Gbps;而在其他条件相同情况下,该文件管理系统可以灵活扩充存储容量和存储速度,数据回放速度预估可达8 Gbps。     

基于光纤通道的网络文件管理系统设计与实现

光纤通道是一种具有高可靠性和高速度的连接技术,它所构建的存储局域网是一个具有快速、高可靠性及大容量的现代存储系统。为了对整个存储系统的存储资源进行有效管理,设计并实现了一个基于光纤通道存储局域网的网络文件管理系统。     

基于数据挖掘的文件元数据预取探究

在文件存储系统中,文件系统整体性能的提升对于保证文件的安全性和可靠性具有重要意义,而在此过程中,元数据访问性能与文件系统性能有密切关系,要想进一步满足大规模文件存储系统需要,就必须建立相应的文件元数据预取模型。本文通过对基于数据挖掘的文件元数据预取进行分析,以期满足文件数据的大量存取访问需求。     

高能物理计算环境中存储系统的设计与优化

高能物理是典型的数据密集型计算,数据访问性能对整个系统至关重要并与应用的计算模式密切相关.从剖析高能物理的典型计算模式入手,总结出其数据访问的特点,提出针对操作系统I/O调度、分布式文件系统缓存等多个因素的优化措施,优化后数据访问性能和CPU利用率明显提高.大规模存储系统对于元数据管理、数据可靠性、扩容等可管理性等功能也有较高要求,结合现有Lustre并行文件系统的不足,提出了Gluster的高能物理存储系统设计,在进行数据管理以及扩容等方面的优化后,系统已经正式投入使用,数据访问性能能够满足高能物理计算的需求,同时具有更好的可扩展性和可靠性.     

面向新型非易失存储的文件系统研究综述

新型非易失存储(NVM)可字节寻址,具有近似内存的低延迟特性以及外存的非易失性,受限于软硬件技术成熟度,目前首先被用于外存.讨论了NVM用于持久性外存所面临的一系列问题,以及管理上的一些挑战;对现有的典型NVM文件系统及其主要特性进行了梳理.归纳起来,这些特性主要围绕降低一致性开销、降低软件栈开销、内存与外存的融合、分布式文件系统、NVM文件系统安全、容错、空间管理几个方面展开.最后,展望了NVM文件系统仍然有待探讨的几个研究方向,包括扩展性问题、虚拟内存与文件系统的有机融合以及分布式文件系统等.     

基于SOC的对象存储控制器的设计与实现

对象存储重新划分了传统文件系统的功能,并将存储管理功能下放到智能存储设备中。采用基于对象接口,利用智能存储设备的计算能力改善存储性能,获得了更好的可扩展性、安全性以及跨平台无缝共享能力,目前正得到广泛的研究和应用。对象存储控制器是对象存储系统的核心部件,是对象存储系统性能发挥的关键。介绍了一种新型的基于SOC的对象存储控制器的设计和实现。测试结果表明,设计的对象存储控制器在性能、可靠性、成本和功耗方面都具有巨大优势。最后介绍了几种正在研究的对象存储控制器的并行优化方法。     

嵌入式Flash文件系统的设计与实现

Flash存储器是一种在嵌入式系统中日益普及的存储介质,它提供了高密度且成本相对较低的固态存储。使用Flash存储器需要很多技巧来确保数据可靠性并延长Flash器件的使用寿命。根据Flash存储器的特点提出了一种文件系统模型,可以合理且有效地利用Flash存储器,同时提供日志特性以增强使用该文件系统的嵌入式系统的可靠性。     

基于PHP技术的网络文件管理系统设计

针对当前网络文件管理系统发展的需要,V2PHP和MySQL技术为重点,设计了一种基于PHP才支术的网络文件管理系统,以提供文件上传、下载等存储服务和文件浏览、更新、分类、分享等管理服务。该系统操作界面友好,处理效率高,并具有良好的安全性设计,可为用户进行文件在线存储、管理以及用户之间的文件共享等提供方便可靠的途径。