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计算机工程 2009年第16期35卷 17-19,22页

作者：柯剑朱旭东那文武许鲁中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100039

针对静态资源管理方式存储资源利用率低、无法满足多类应用不同需求的问题,设计实现一种基于动态机制的虚拟存储系统ASD。采用写时分配策略解决存储资源利用率低的问题,采用地址动态映射机制实现按照数据特性管理存储资源。测试表明,与... 详细信息

针对静态资源管理方式存储资源利用率低、无法满足多类应用不同需求的问题,设计实现一种基于动态机制的虚拟存储系统ASD。采用写时分配策略解决存储资源利用率低的问题,采用地址动态映射机制实现按照数据特性管理存储资源。测试表明,与静态管理方式相比,以ASD为基础的ext2文件系统的资源利用率和读写性能有明显改善。

关键词：存储虚拟化写时分配动态地址映射数据布局

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UCard中动态地址映射的实现方法研究

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计算机工程与科学 2006年第1期28卷 119-121,134页

作者：曹计昌邱鹏张斌华中科技大学计算机科学与技术学院湖北武汉430074

本文根据智能卡应用的现状和发展趋势,分析目前解决方法存在的问题,提出了一种新的智能卡模型?UCa-rd。通过分析其核心的地址映射问题,给出了基于块选以及基于可编程逻辑器件的两类方法,分别针对其实现,做了详细的分析和研究,指出了其... 详细信息

本文根据智能卡应用的现状和发展趋势,分析目前解决方法存在的问题,提出了一种新的智能卡模型?UCa-rd。通过分析其核心的地址映射问题,给出了基于块选以及基于可编程逻辑器件的两类方法,分别针对其实现,做了详细的分析和研究,指出了其中的关键技术和各自的优缺点。对前一种方法进行了数学推导,并给出了实现范例;对后一种方法给出了原理图和伪码表示,采用VHDL语言进行了仿真实验,并取得了如期的效果。

关键词：智能卡 UCard COS 动态地址映射

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基于动态布局的块级网络存储系统VISA

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计算机研究与发展 2007年第Z1期44卷 96-102页

作者：冯丹叶俊陈俭喜华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074 华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074 华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074

高性能、可扩展的网络存储系统在当今数据密集型应用中日益重要.分布式RAID作为一种存储体系结构,被广泛应用在集群和分布式计算环境中,但其机械的数据放置策略会导致在数据一致性维护中读写性能的下降.基于分布式RAID和存储虚拟化的理... 详细信息

高性能、可扩展的网络存储系统在当今数据密集型应用中日益重要.分布式RAID作为一种存储体系结构,被广泛应用在集群和分布式计算环境中,但其机械的数据放置策略会导致在数据一致性维护中读写性能的下降.基于分布式RAID和存储虚拟化的理念,提出了一种新型块级网络存储系统VISA(virtual interface storage architecture).VISA系统不仅可以实现本地和远程的快速存储访问,而且可以根据当前各存储节点的负载状况和数据布局策略,将用户I/O请求的逻辑块地址动态映射到物理块地址,从而达到负载均衡与高性能的统一.测试结果显示,使用这种动态映射策略的VISA系统与传统的采用分布式RAID结构的IP-SAN相比,顺序写性能提高了78.66%～141.77%,顺序读性能提高了34.89%～51.73%.

关键词： VISA 存储虚拟化动态地址映射块级存储网络存储

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面向元数据服务器的数据分布策略研究

面向元数据服务器的数据分布策略研究

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作者：肖洁华中科技大学

学位级别：硕士

随着信息的爆炸性增长,存储行业成为IT领域的一个新兴的增长点。数据量的指数级增长,存储应用的不断变化,对存储管理提出了新的挑战。存储管理对于这个存储系统的可用性、可扩展性和高性能等都有着至关重要的作用。在由客户端、元数据... 详细信息

随着信息的爆炸性增长,存储行业成为IT领域的一个新兴的增长点。数据量的指数级增长,存储应用的不断变化,对存储管理提出了新的挑战。存储管理对于这个存储系统的可用性、可扩展性和高性能等都有着至关重要的作用。在由客户端、元数据服务器和多个存储节点组成的存储局域网(Storage Area Network,SAN)中,元数据服务器负责存储系统的管理,它占据重要的位置。在提供块接口分布式的存储系统中,采用虚拟存储技术和数据布局技术,提出了更灵活高效的元数据管理的方法。这种方法提供相比文件级管理更小的数据管理粒度,并且它考虑外设需求,在平衡存储系统负载和提高存储系统性能上有明显优势。存储资源分配与地址映射策略是影响存储系统性能的关键因素,因此设计和分析了三种地址映射算法,包括静态地址映射、动态地址映射和改进后的动态地址映射算法。系统可以选择合适的策略满足不同的应用需求,从而达到平衡存储系统负载和提高存储系统性能的效果。元数据服务器建立在基于虚拟接口(Virtual Interface,VI)协议的高速存储网络中。整个系统运行于Red Hat Linux 9.0(内核版本2.4.20)环境下,使用C语言开发。测试的结果表明面向元数据服务器的数据分布策略是行之有效的,并对系统性能的提高起到了重要作用。

关键词：存储管理元数据服务器数据布局动态地址映射虚拟接口协议

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基于带外控制的虚拟存储系统实现与应用研究

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作者：陈亮上海交通大学

学位级别：硕士

存储虚拟化技术是存储系统的重要组成部分和主流发展方向。该技术通过将存储系统、子系统的内部功能从应用服务器、存储节点或网络设备中进行抽象,对服务器层屏蔽存储设备硬件的物理特性差异,而只保留其统一的逻辑特性,从而实现独立于... 详细信息

存储虚拟化技术是存储系统的重要组成部分和主流发展方向。该技术通过将存储系统、子系统的内部功能从应用服务器、存储节点或网络设备中进行抽象,对服务器层屏蔽存储设备硬件的物理特性差异,而只保留其统一的逻辑特性,从而实现独立于物理存储设备的虚拟化统一数据管理。论文通过对传统网络存储的系统结构和通信协议的研究,针对现代存储系统在数据共享、存储空间按需分配、自动存储分层、数据保护等方面的需求,结合本人在工作中对存储产品的大量测试与分析,深入探讨了基于虚拟地址与物理地址动态映射的存储虚拟化技术;并分析了存储虚拟化技术在应用服务器、存储设备以及存储网络这几个层面的实现方式。依据存储区域网络中数据通路的特点,网络层虚拟化技术又可以分为带内控制和带外控制两种方式,其中带外控制方式通过在存储区域网络中增加带外控制服务器组来分离数据传输和控制信息访问从而提高存储系统性能与扩展性。论文详细阐述了带外控制虚拟存储系统的结构设计,并重点探讨了通过带外控制服务器组和存储节点的负载均衡设计提高存储系统整体性能与利用率。论文还设计了基于存储虚拟化的持续数据保护和精简复制等数据保护技术,并通过分析其在实际应用案例中的工作过程,说明了该技术在数据保护过程中对存储空间的节省与性能的优化。最后,通过在实验室搭建论文设计的带外控制虚拟存储测试系统,并对其进行一系列测试与效果分析,验证了方案设计。论文研究工作的成果及意义在于,在应用服务器和存储设备之间的存储区域网络中增加带外控制服务器组,并通过带外控制服务器组和存储节点的负载均衡设计提高了存储系统整体性能与利用率,优化了带外控制虚拟存储系统设计。通过基于存储虚拟化设计的数据保护技术大幅提高了数据的安全性,实现了高级别的数据安全需求。通过对论文设计的带外控制虚拟存储测试系统的一系列测试与分析,验证了采用带外控制存储虚拟化技术在获得高性能的同时,可节省大量物理存储资源和管理成本,从而获得最大的投资回报。

关键词：存储虚拟化带外控制存储区域网络动态地址映射

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基于iSCSI协议的虚拟磁盘的设计与实现

基于iSCSI协议的虚拟磁盘的设计与实现

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作者：马淑婧华中科技大学

学位级别：硕士

在基于iSCSI协议的分级存储系统中，客户端对存储资源的多次请求会在本地创建多个逻辑卷，热点数据的持续迁移也会产生越来越多的存储碎片，这将增大系统的管理难度，可靠性也随之降低。现有的客户端虚拟设备管理方法大多采用资源预留... 详细信息

在基于iSCSI协议的分级存储系统中，客户端对存储资源的多次请求会在本地创建多个逻辑卷，热点数据的持续迁移也会产生越来越多的存储碎片，这将增大系统的管理难度，可靠性也随之降低。现有的客户端虚拟设备管理方法大多采用资源预留和静态分配策略，存储设备利用率很低，为了满足系统需求并实现存储资源的自动精简配置必须开发新的虚拟磁盘控制器。虚拟磁盘控制器通过位于块设备驱动层的虚拟设备映射模块实现，将各逻辑卷组织成一个统一的逻辑存储单元提供给文件系统使用，管理由于数据迁移产生的存储碎片;采用动态地址映射技术管理虚拟设备和通过iSCSI协议连接到本地的物理设备之间的映射关系，只有实际请求发生时才为虚拟块设备分配物理资源，从而实现自动精简配置;考虑到虚拟设备在重定向读写请求时需要频繁的读取映射表项，在查找过程中采用B-树算法来提高速率;虚拟设备映射模块中加入缓存并合并I/O操作的调度层，合并重定向到同一物理设备上相邻的读写操作，提高随机读写模式下虚拟磁盘的吞吐率。基于iSCSI协议实现了原型系统，测试表明，虚拟设备实现了统一管理逻辑卷和动态分配存储资源的功能;结果表明，顺序读写模式下性能基本无影响;随机读写模式下，本地虚拟磁盘的吞吐率提高了9%，网络虚拟磁盘吞吐率降低了11%。因此，虚拟磁盘能够在部分轻微牺牲系统性能的前提下提供所需功能。

关键词：虚拟块设备自动精简配置资源分配策略动态地址映射读写重定向

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AVSS:可适应性虚拟存储系统

AVSS:可适应性虚拟存储系统

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第15届全国信息存储技术学术会议

作者：柯剑朱旭东那文武许鲁中国科学院计算技术研究所中国科学院研究生院

设计和实现了一种具有适应能力的虚拟存储系统——AVSS,同时提供存储系统容量虚拟化和性能虚拟化管理.AVSS具有如下特征:1)采用扩展的YFQ算法控制带宽资源分配,实现虚拟设备间的性能隔离和性能保证;2)采用分级结构和动态映射机制灵活有... 详细信息

设计和实现了一种具有适应能力的虚拟存储系统——AVSS,同时提供存储系统容量虚拟化和性能虚拟化管理.AVSS具有如下特征:1)采用扩展的YFQ算法控制带宽资源分配,实现虚拟设备间的性能隔离和性能保证;2)采用分级结构和动态映射机制灵活有效地管理异构存储资源,为资源按需分配提供基础;3)通过数据访问频度统计和应用动态行为分析指导存储布局重组.测试结果表明了设计的正确性,AVSS能够隔离不同应用避免性能干扰,可以按照应用行为调整存储布局,在提高存储系统性能的同时提高了存储资源的利用率.

关键词：虚拟存储分级结构动态地址映射按需分配性能隔离布局重组

来源： cnki会议评论

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支持内存区域故障自适应的星载最小模式软件方案

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航天器工程 2020年第5期29卷 95-100页

作者：孙伶俐张睿方峰李露铭乔梁中国空间技术研究院卫星应用总体部北京100094 北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对空间环境造成的星载计算机内存区域性故障,以星载最小模式软件为研究对象,设计一种支持内存区域故障自适应的软件方案,将原来软件编译链接后使用的物理地址转变为逻辑地址,使软件具备地址重定向的能力,从而实现动态内存地址映射。... 详细信息

针对空间环境造成的星载计算机内存区域性故障,以星载最小模式软件为研究对象,设计一种支持内存区域故障自适应的软件方案,将原来软件编译链接后使用的物理地址转变为逻辑地址,使软件具备地址重定向的能力,从而实现动态内存地址映射。通过动态映射,使软件能够动态适应发生故障的内存区域,从而保证软件的正常运行。文章提出的方案成本低,效率高,可靠性强,可大幅提高软件在内存区域损坏场景下的生存能力。

关键词：星载软件最小模式内存故障动态地址映射

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