一种基于PCI总线的缓存磁盘存储控制卡的设计及实现

结合一块用于新型高速缓存磁盘（DCD）系统的PCI存储控制卡的设计,阐述了PCI设备配置空间的功能并给出其配置方法,同时还介绍了Linux操作系统下设备驱动程序访问该PCI扩展卡的编程接口。     

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。     

基于智能网络磁盘的存储网格研究

存储网格的实现方式一直是人们关心和亟待解决的问题.在对存储网格和智能网络磁盘的概念进行叙述和分析之后,提出了基于智能网络磁盘的存储网格实现方式.通过在高速局域网上的相关实验和理论探讨,给出了存储网格的这种实现方式的优点、缺点和可行性.这种实现方式的特点是:可以用多种存储设备来构成存储网格;用户可以采用不同厂家的产品提供存储网格共享,可以提供不同的服务质量;设备之间完全独立、互不影响;可以根据存储设备提供的存储容量和存储服务质量来进行收费,对计算网格计费问题的解决提供借鉴和参考;采用松散耦合的、可动态扩展的体系结构,统一的存储空间,扩展性几乎不受任何限制.     

基于智能网络磁盘的安全存储系统研究与设计

针对海量数据存储安全问题,提出并设计了一种基于智能网络磁盘的安全存储系统。介绍了该存储系统的硬件和软件构成以及体系结构,分别从数据编码、数据分发以及数据恢复3个方面详细阐述了基于纠删码的数据安全存储机制的设计思路,对系统的安全可靠性进行了分析。分析结果表明,提出的安全存储机制具有较高的安全可靠性和良好的整体性能,对系统的时间开销影响较小。     

一种基于对象存储系统的元数据缓存实现方法

对象存储系统中元数据访问速度是影响文件系统性能的关键因素之一。提出了一种在客户端实现元数据缓存的方法,并用元数据操作协议保证缓存一致性,基于Hash的LFU-DA算法提高缓存查找效率。实验表明该方法减少了系统平均服务响应时间,提高了系统的I／O性能。     

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。     

基于内存网格的磁盘缓存设计与实现

内存对计算机系统的性能具有重要影响,内存网格能够共享跨域的开放网络环境中的内存资源,以磁盘缓存的形式提高系统性能.为实现缓存对应用的透明性,提出了动态修改操作系统内核的二进制代码.实现文件系统读写流程的截获和重定向;并提出了基于内核线程的异步缓存写入方法.提高写缓存的效率.通过原型系统及实验,说明上述方法既不需要修改鹰用程序、也不需要修改操作系统源代码,并且能充分利用共享的内存资源+提高系统的I/O性能.     

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.     

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.     

面向存储服务的分布式缓存系统研究

针对分布式环境下高频率异地数据访问造成的系统性能下降的问题,对SBM模型进行改进,提出分布式缓存系统D-Cache,给出基于最优价值度的缓存文件替换算法——OCV。数字模拟实验结果证明,与DartCache系统相比,D-Cache系统能更有效地减少系统访问延迟,增加吞吐量,提高分布式环境下系统的性能。     

基于Swift 对象存储的移动网盘客户端设计

Swift 是一个提供RESTful HTTP 接口的对象存储系统,它是开源云计算平台Openstack 的一个重要组件。Swift 存储具有数据访问灵活、高数据持久性、极高的可拓展性、无单点故障等优势。本文从底层开发SDK分析开始,为对象存储设计构造了模拟文件系统,并对基于开源对象存储的Android 移动网盘客户端开发进行了探讨。     

基于自主运算的自适应存储区域网络系统

存储管理是目前网络存储系统亟需解决的重要问题之一,解决存储管理问题的核心是自动适应外部环境变化,实现自我调整和自我管理,其中自适应是管理的关键.提出了一个解决存储管理的新方法和体系结构,基于自主运算理论实现自适应的SAN(storage area network)存储管理系统.在Tsinghua Mass Storage NetworkSystem(TH-MSNS)项目的基础上,提出了一个基于自主运算的SAN存储管理系统的通用结构框架,实现了一个自适应级别的自主FC-SAN存储系统.初步的实验结果说明,新     

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．     

智能网络磁盘集群存储系统设计与实现

集群系统实现单一用户访问点的常用方法是设置一个前端机统一进行用户请求的转发，这种方法很好地解决了集群的单一入口问题，但容易引起单点失效，性能也难扩展。提出一种新的网络存储集群系统，集群的可扩展性、可用性均获得了增强，实验证明，这是一种实用的有效的网络存储集群解决方案。     

一种基于RAID5的Disk Cache的实现

介绍了一种基于RAID5的Disk Cache的实现。在对磁盘阵列Cache的实现过程中,使用了组相联映射、LRU替换算法等比较成熟的技术,在Cache回写策略上采用write-back方式。从而提高了写磁盘速度,减少冗余写盘操作。另外通过对校验组加锁,有效地防止了同一校验组里多个块同时降级而导致的数据不一致现象。     

基于固态硬盘的云存储分布式缓存策略

为满足海量数据存储的需求,提出一种基于低功耗、高性能固态硬盘的云存储系统分布式缓存策略.该策略对不同存储介质的硬盘虚拟化,将热点访问数据的缓存与存储相结合,实现在不同存储介质之间的热点数据迁移,解决热点元数据的访问一致性与存储服务器的动态负载均衡问题.工作负载压力测试结果表明,该策略可使云存储系统的读峰值速率最高提升约86％,并且能提高存储服务器的吞吐量.     

一种基于网络磁盘阵列的高性能海量存储系统

网络磁盘阵列将传统的以服务器为中心的存储转发改变为以数据为中心的直接传输，从而消除了传统模式下的服务器I／O瓶颈．本文基于网络磁盘阵列构建出一种高性能的海量存储系统，其文件集中管理和数据分布存储的体系结构不仅加快了数据传输速度、降低了存储管理开销，同时也实现了命令与数据分流、扩容与增速同步的目标，从而大大提高的整个存储系统的性能．