一、一种数据高速存取及容错方案—RAID（论文文献综述）
邓健[1]（2020）在《基于FPGA的高速数据流存储控制系统设计》文中进行了进一步梳理随着全球数字化进程的加速和大数据时代的到来,数据的存储显得尤为重要。纷繁复杂的应用向数据存储系统提出了各种不同层次的要求,这让数据存储系统面临着不小的挑战。目前,越来越多的中小企业大带宽存储应用提出了对大容量、高速存储、稳定可靠的数据存储需求。结合该市场需求,作者所在实习单位立项研发这类数据存储产品。作者负责该项目的前期研发工作,并在这方面展开了有益、深入研究。本文首先调研了存储系统的社会需求和和国内外研究现状,并分析了项目需求,对系统进行了方案设计,提出了一种实用高效的设计方案。基于该方案,提出了这样一个存储系统:一台由12块SCSI接口企业级机械硬盘组成的RAID 5存储阵列机架服务器,高性能存储服务光纤板卡作为高速数据流的控制及收发器件,利用x8 PCIe2.0接口与服务器进行数据通信,以Xilinx高性能Kintex-7系列FPGA作为主控制器,以及板载独立的64位DDR3 SDRAM作为大容量缓存,配置4通道10G光纤接口作为数据收发端口。存储系统采用软硬件相结合的方式、使用多队列乒乓操作的数据缓存,通过PCIe DMA Subsystem高效地将存储服务光纤板卡收到的高速数据存入服务器。接着,本文分析了存储介质、高速收发器GTX、Aurora 64B/66B等高速串行协议,详细地介绍了在Vivado2018.3集成开发环境下基于FPGA的高速数据流控制方案以及控制实现方法。然后,根据存储控制逻辑,在Visual Studio2017集成开发环境中完成了软件对底层硬件的控制,最终实现了对存储服务光纤板卡的上位机控制。最后,本文搭建起来一个完整的存储系统实验平台,对各功能模块和存储系统进行了联合调试。在该实验平台上,进行了相关测试实验。测试结果表明,本文设计出的上述高速数据流存储系统能够实现对高速数据流数据的实时高速存储,保证数据稳定可靠的同时可以实现存储回放等预定功能。
李硕[2]（2019）在《基于纠删码的闪存固态盘读写策略优化与实现》文中指出固态硬盘（SSD）以其高性能、高性价比,逐渐成为主流存储设备。但是,一些先天的特征仍然限制了它的广泛应用:（1）随着写及擦除次数的增加,极易磨损。因此,出于可靠性方面的考虑,SSD通常都装有专用的纠删码（EC）模块。但是,EC模块仅在纯粹的数据丢失情况下才被静态使用。换句话说,在数据完好无损的情况下（这种情况是SSD中的常态）,EC模块不会被使用。（2）读、写、擦除这三个基本操作之间存在巨大的延迟差异,如果没有适当的I/O调度,可能会导致性能下降。（3）SSD具有出色的内部并行性,如果使用得当,则可以进一步提高I/O性能。针对上述问题,本文主要工作如下:（1）提出了主动重构读取的思想,结合EC模块与SSD通道级并行机制,不仅可以防止数据丢失,还可以在数据完整的情况下主动重构,加速正常情况下的数据读取。（2）针对以随机小块I/O为主的工作负载,提出基于MDS编码的闪存固态盘优化策略。在该策略中,采用一种动态判断的混合主动重构读取（ARR）方案,使得不同长度和状态的读取请求可以采用最适合其当前状况的读取方案。同时采用小于通道数的静态条带长度设置与具有通道磨损感知的数据放置策略以促进这种主动重构方法发挥更好的效用。（3）针对以顺序大块I/O为主的工作负载,提出基于MSR编码的闪存固态盘优化策略。在该策略中,利用同时具有最小存储开销与最优修复带宽的clay code编码与SSD内部的通道并行性,通过减少从每个channel上读取的数据量,降低读取操作的响应时间。本文将两种优化策略实现在了SSDsim模拟器上,实验表明,这两种优化策略均可以在特定类型负载下起到降低读取操作响应延迟,提升读性能的作用。
周辉[3]（2019）在《雷达海量数据管理系统的设计与实现》文中提出雷达列装以来,经过长期使用,获取空间目标探测数据越来越多,种类也越来越复杂,如何加强对快速增长的大量数据的管理和利用是当前测量设备普遍面临的一个重要课题。本文以雷达数据为基础,通过磁盘阵列实现大容量数据快速存储与读取,通过优化设计的数据库进行数据的特征分析、特性提取,并形成重点目标的关键信息分类、录入,通过大量数据研究,挖掘规律特性,将分析结论应用到实际之中,利用软件系统直观显示历史数据的轨迹、RCS、S/N等重要特性。通过研究,将有效推动雷达数据二次开发工程应用效果,提升测量数据挖掘深度和应用水平。在研发系统方面,论文主要开展了如下工作:1、对系统需求进行分析。根据雷达测量数据处理的现实需要,以及用户使用的要求,研究了系统的需求。论文从总体需求到功能性需求,再到非功能性需求的顺序,进行了研究分析。功能性需求结合用户使用,从五个方面进行研究,非功能性需求则侧重软件的需求进行分析。2、系统设计。根据前期调研海量数据管理系统在国内的实现与应用情况,结合系统需求分析,设计和论证海量数据管理系统方案。在系统设计过程中,对系统可扩展性、兼容性予以充分考虑。重点考虑数据采集、数据的存储管理、数据回放、数据分析和数据的统计输出等软件模块的设计。设计过程中,采用自上而下和模块化设计的思想为指导。3、系统实现。运用基于SQL Server数据库、C++语言为基础的软件平台与基于磁盘阵列的工作站为实现方式,以系统需求和设计为指导,对相应的软件功能进行编码实现,同时给出了软件实现的界面。4、测试与应用。依照软件测试要求、流程,同步针对系统进行测试、编写等工作。随后开展集成与验收测试。通过之后,即部署系统试运行,并结合实际完善系统,最终得以应用。在本文最后,总结了全文工作,并对此后研究方向予以展望。
徐伟栋[4]（2019）在《国产化固态存储刀片关键技术研究》文中研究指明由于具有读写速率高、存储密度大和耐震动冲击等优点,基于NAND Flash的固态存储在航天航空等领域被广泛使用。但单个固态盘设备容量有限,可靠性不高。同时随着制造工艺技术的进步,单个Flash芯片容量进一步增大,但位错率也逐渐攀升。针对上述问题,本文从提高存储性能、可靠性的角度出发,开展可应用于信息处理类整机的国产化固态存储刀片关键技术研究。本项研究给出了一种冗余容错固态存储刀片的体系结构,该存储刀片主要包含存储主控处理器、RAID控制器和固态盘三部分。在存储刀片中设置主控处理器可以减轻访问端的负载和内存开销,同时可以利用其强大的处理能力和集成的高速接口。基于固态盘的RAID控制逻辑主要分为两层,分别由RAID控制器和Flash阵列控制器实现:上层RAID控制器负责实现RAID策略;下层Flash阵列控制器作为各个固态盘设备自身独立的控制器,负责实现闪存转换层的功能。在此基础上,本文给出了基于国产FT-1500A-16处理器的固态存储刀片的硬件设计实现,包含处理器最小系统、存储部分、外围接口以及电源模块等,并搭建了测试平台对其进行了测试。测试结果表明,本项研究所实现的固态存储刀片能够完成数据的高速传输和可靠存储。
吴建华[5]（2019）在《基于Linux的高速记录回放系统计算机软件设计》文中研究表明随着现代雷达技术的高速发展,雷达产生的数据带宽和数据量越来越大,实时分析全部数据难度较大,将大量的高速数据暂存到存储设备上是一种折中的办法。而在某些应用场景下,则需要将原始的雷达数据输入到其它数据处理系统中,用于系统的验证。本文设计了一种基于Linux的高速记录回放系统,能够从多达192路光纤上记录和回放数据,记录回放速度高达10GB/s,存储容量达16TB,性能上满足绝大多数记录回放应用场景的需求。本文首先调研了国内外多种架构的记录回放系统的发展和现状,并分析了不同系统架构的特点。指出了通用化和标准化是未来记录回放系统的发展趋势。并确定了使用基于PCIe总线和计算机的存储架构来搭建硬件平台。其次,本文从实际项目需求出发,详细阐述了整个硬件平台的搭建过程,给出了硬件成品的外观和接口描述。在此基础上,本文设计了高速记录回放系统的计算机软件框架,并采用策略和机制分离、分层设计、模块化、参数化以及数据驱动的原则从底层到上层逐步构建整个软件系统。最后,本文采用模块隔离的方法对软件系统中的关键部分进行了验证,给出了详细的测试过程和结果。在功能正确的基础上,对部分软件模块的运行流程和性能进行了分析和优化,并给出了软件运行的整体效果。经过长时间的运行测试表明,该系统满足设计要求。
黄洵松[6]（2019）在《高可靠存储阵列性能优化方法的研究》文中研究表明在云存储和大数据处理系统中,高可靠性存储阵列因其低廉的价格和提供的高可用性而被广泛选择。高可靠存储阵列通常通过纠删码技术在保证多块磁盘同时失效的同时进行数据恢复。使用三盘容错的纠删码时,由于编码复杂,写入若干数据块的部分条带写可能引起大量的校验块修改,从而成为写性能瓶颈。重复数据删除是存储阵列的一种典型应用,由于索引表需要频繁从外存调入内存,数据搬运量庞大,总体性能受到限制。为解决高可靠性存储阵列的部分条带写性能不足的问题,在本篇论文中,我们提出一种优化的部分条带写方法（Optimized Partial Stripe Write Scheme,OPS）,通过重组写数据块的分布,让它们在数据块之间共享部分校验块,从而提高整体的I/O性能。OPS方法可以有效的减少所需修改的校验块的数目。为说明我们OPS方法的有效性,我们用Disksim对不同的部分条带写方法做了模拟仿真。结果显示,相比于传统方法,OPS方法可以降低37.21%的平均响应时间,减少26.22%的写操作数目。为解决高可靠性存储阵列的应用性能不足的问题,在本篇论文中,我们针对重复数据删除应用提出了一种基于计算融入存储体系结构的优化方法,通过嵌入到存储设备的计算单元执行部分原地计算,减少数据在存储设备到内存上的搬运。该方法可以有效减短数据路径的长度,提升重复数据删除应用检索索引表的性能。为说明我们方法的有效性,我们用Disksim对大量的重复数据删除应用做了模拟仿真。结果显示,相比于传统方法,我们的方法在使用200万内存指纹索引表和粒度为250条指纹的B+树叶子的情况下,最高可以降低285.74倍的运行时间,减少125.13倍的数据搬运。
江培瑞[7]（2019）在《RAID中数据可靠性和系统节能性能研究》文中提出伴随着通讯技术和网络科技的迅速发展,数字化信息呈指数爆炸式增长,数据存储技术也因此迎来了巨大的挑战。存储系统中数据的可靠性问题以及存储系统的能耗问题越来越被人们所关注。虽然传统的RAID（Redundant Arrays of Independent Drives,RAID）存储技术在一定程度上能有效的缓解存储数据的可靠性问题,但是随着当今信息时代的到来,所需存储的数据量不断增大,RAID存储系统中所需的磁盘数量也随之变多,磁盘损坏的概率也随之变大。所以,传统的RAID技术已经越来越难以保证磁盘中数据的可靠性,于此同时RAID存储系统中大量磁盘运行造成的能耗问题也是不可忽视的。本文把纠删码技术应用到RAID存储系统以提高数据的可靠性,同时又考虑了RAID存储系统中的能源消耗问题,通过优化数据布局降低存储系统的能耗。本文完成的主要工作如下:1.综述RAID存储技术的发展历程和原理。介绍了纠删码技术的基本原理和分类,同时介绍了磁盘阵列中的相关节能技术。提出将纠删码容错技术和节能技术相结合的研究思路,这样既能保证存储系统中数据的可靠性,又能降低系统的能耗。2.在已有的星形（STAR）纠删码的基础上,设计了一种在RAID存储系统中,可以容忍三个磁盘同时失效的阵列纠删码——CPC（Cross Parity Check,CPC）码。文中详细介绍了CPC码的编码方法,并根据故障磁盘在磁盘阵列中的不同位置,给出了四种不同情况下三磁盘同时损坏时的数据恢复算法。从编码复杂度、解码复杂度、更新复杂度三个方面分析了CPC纠删码的性能,将该方案与已有的三容错STAR码和EEOD（Extending EVENODD,EEOD）码的数据布局作比较,用详实的数据说明了该方案的优势。3.提出了一种节能型数据布局方案——EECPC（energy-efficient cross parity check,EECPC）数据布局。该方案是对CRUSH（Controlled Replication Under Scalable Hashing,CRUSH）数据布局算法的一种优化,同时能结合CPC纠删码,弥补了CRUSH算法的局限性,有效的降低了RAID存储系统的能耗,提高了系统的可靠性。通过仿真实验,将EECPC数据布局与STAR码的数据布局作比较,体现了EECPC数据布局方案在节能性方面的优势。
张凯风[8]（2019）在《通用高速数据存储系统设计及其数据管理技术》文中研究说明伴随着当代信息科技的快速发展,现代战场电磁环境变得日益复杂多变,常规电子战手段所取得的作战效能也在逐步下降,战场上新体制雷达、未知信号、复杂波形层出不穷,加之电磁空间中频谱拥堵,使得数据量形成爆发式的增长、信号分辨率以及接收机前端采样频率的不断提高,对电子对抗信息数据存储系统的存储容量、存储带宽以及系统的通用性和可靠性提出了更高的要求。为解决以上问题,同时为电子战信息智能处理提供可靠的离线处理容器,针对电子对抗信息处理领域中海量的信号参数和数据信息设计一套科学合理的存储方案,是实现现代电子战中信息处理的硬件基石。本论文首先进行了高速数据存储系统的需求分析以及高速存储技术的介绍对比。在此基础之上,对本论文的主要工作进行展开。论文主要工作如下:1.系统总体架构设计,系统采用去中心化架构将系统分为上层的用户节点和底层的存储节点。上层用户节点为用户控制计算机中的系统管理软件,其主要功能为实现用户到底层的系统管理和存储节点信息查询。底层存储节点主要完成系统外高速数据源的存储与上传功能,单个存储节点可以提供8TB的存储容量以及3.2GB/s的存储带宽。2.结合系统的总体设计与需求分析,以Xilinx XC7K355T芯片和TI TMS320C6455芯片为核心,以三星SSD860EVOmSATA1TB固态硬盘阵列为存储介质,搭建存储节点（存储控制单板）硬件平台。对存储节点内的高速数据存储与上传的逻辑软件进行设计,分别就光纤数据流和VPX数据流以及上传数据流进行了分析,实现了系统对光纤数据流和VPX数据流的存储以及对存储介质内数据的上传。3.根据本系统的应用场景,设计了一套与之配套的系统数据管理方案。按照系统去中心化架构的特性,首先对单个存储节点内部数据管理进行设计,包括对文件系统模块、RAID0阵列控制模块、命令收发模块等管理模块的设计以及在其基础上数据管理工作模式的设计。最后由点到面,完成整个系统节点网络的统一管理与任务分配。4.搭建测试平台,对系统的存储性能以及管理功能进行了测试与验证。包括对系统内存储接口的读写速度和信号质量进行测试、对系统内存储与上传模块的测试以及系统数据管理方案的功能验证。测试结果证明了本系统的设计的正确性和可行性,同时实现了用户对系统内存储数据的管理。
詹玲[9]（2009）在《面向应用的对象存储设备的数据组织研究》文中研究说明随着数据重要性的不断提高,现有计算机系统的研究重点正在逐渐从以计算为中心转变为以存储为中心,从而对存储系统的性能、可靠性和可管理性等方面提出了更高的需求。利用对象存储技术,结合不同应用的存储和访问特点来优化数据组织,可以充分发挥每个存储设备的自主性和智能性,能够很好的在设备级提高存储的服务质量,来满足不同应用的存储服务需求。通过对多媒体应用中多用户并发访问的特点和性能进行分析,提出一种高性能多媒体对象存储设备MOSD（Multimedia Object Storage Device）的数据组织结构。该结构采用两层数据组织:下层采用RAID5的方式存储冷数据,磁盘利用率高;上层放常用的热点数据,通过将不同对象存放到不同磁盘上,减少不同用户的访问冲突,可以提高多用户的并发访问性能。采用这种两层对象数据组织方式,保证了系统的性能比较高,同时也具有较高的磁盘空间利用率。通过模拟测试,在多用户并行访问的情况下,MOSD的性能平均比RAID0高90%到550%。通过对Web存储性能的分析,提出一种Web对象存储设备WOSD（Web ObjectStorage Device）的数据组织结构。系统采用两层存储方式:上层保留一定的存储空间做磁盘缓存,下层为正常的用户数据存储区域。设计了一种Web对象的关联算法,在系统空闲时,分析记录的trace信息,采用滑动窗口方式统计trace中各个对象的关联度（只有在滑动窗口内的对象具有关联性）;然后按照关联度计算不同的关联集合,并将不同的关联集合组织到上层的磁盘Cache中;这样既减少了访问不同热点数据的磁盘寻道距离,又减少访问相关热点数据的寻道次数,从而可以改善存储系统的I/O性能。实验表明,采用WOSD结构后,系统性能提高了20%到25%。通过对现有不同存储系统的容错能力进行分析,提出一种高可用对象存储设备HAOSD（High Availability Object Storage Device）的数据组织结构。HAOSD系统分两层:上层存储的对象采用多备份方式来实现高可靠性,保证了系统的高性能,但是磁盘利用率比较低;下层采用RAID5、RAID6以及RAID Blaum等不同的容错编码来实现多盘容错功能,磁盘利用率较高,但性能开销大。新对象和热点对象放上层,从而保证系统的性能。下层主要用来放大量的冷对象,磁盘利用率比较高。通过仿真实验表明,HAOSD在保证可靠性的情况下,有很好的访问性能,在1000Mbps以太网的环境下,最大读写性能可以达到104MB/s。
成明盛[10]（2008）在《磁盘阵列技术及在铁路设计中运用》文中提出结合合宁线客运专线视频监控系统的运用实际,对磁盘延伸、磁盘数据分段以及磁盘RAID 0至RAID 5的技术进行了研究,对磁盘整列技术中的额外容错功能和硬件磁盘整列和软件磁盘整列进行了理论探讨。熟练掌握磁盘阵列理论可以在保障数据安全的前题下最大限度地节省项目投资。
二、一种数据高速存取及容错方案—RAID（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种数据高速存取及容错方案—RAID（论文提纲范文）
（1）基于FPGA的高速数据流存储控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与结构安排 |
| 2 存储系统方案设计 |
| 2.1 存储介质选择 |
| 2.1.1 HDD简介 |
| 2.1.2 SSD简介 |
| 2.1.3 硬盘接口类型 |
| 2.1.4 硬盘参数 |
| 2.2 主控芯片选型 |
| 2.2.1 高速收发器介绍 |
| 2.3 高速串行通信协议选用 |
| 2.3.1 PCIe协议 |
| 2.3.2 SRIO协议 |
| 2.3.3 Aurora64B/66B协议 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 高速数据流FPGA控制 |
| 3.1 高速数据流控制 |
| 3.1.1 数据位宽设计 |
| 3.1.2 PC2Card数据流设计 |
| 3.1.3 Card2PC数据流设计 |
| 3.2 数据流控制模块设计 |
| 3.2.1 PCIe模块 |
| 3.2.2 Register模块 |
| 3.2.3 Data_ctrl模块 |
| 3.2.4 Interconnect模块 |
| 3.2.5 DDR3缓存模块 |
| 3.2.6 Aurora模块 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 存储设备与存储软件 |
| 4.1 存储设备 |
| 4.1.1 独立磁盘阵列 |
| 4.1.2 RAID等级划分 |
| 4.1.3 软件RAID |
| 4.1.4 硬件RAID |
| 4.1.5 服务器RAID方案选择 |
| 4.2 存储系统软件设计 |
| 4.2.1 硬件驱动抽象 |
| 4.2.2 应用控制软件 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 实验 |
| 5.1 模块测试 |
| 5.1.1 Aurora64B/66B测试 |
| 5.1.2 DDR3测试 |
| 5.1.3 PCIe子系统测试 |
| 5.2 系统测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 缩略语中英对照表 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（2）基于纠删码的闪存固态盘读写策略优化与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 存储系统 |
| 1.1.2 纠删码系统 |
| 1.2 研究意义与挑战 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 相关工作 |
| 2.1 闪存固态盘的内部结构研究 |
| 2.1.1 闪存固态盘内部架构 |
| 2.1.2 闪存芯片的工作原理 |
| 2.1.3 闪存固态盘的FTL技术 |
| 2.1.4 闪存阵列及其性能分析 |
| 2.1.5 闪存固态盘的容错机制 |
| 2.2 闪存固态盘模拟器 |
| 2.2.1 闪存固态盘模拟器发展现状 |
| 2.2.2 模拟器SSDsim |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于MDS编码的闪存固态盘优化策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究动机及相关工作 |
| 3.2.1 研究动机 |
| 3.2.2 相关工作 |
| 3.3 基于MDS编码的主动重构策略实现 |
| 3.3.1 总体架构 |
| 3.3.2 纠删码的选择 |
| 3.3.3 数据放置 |
| 3.3.4 主动重构读 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.4.1 模拟器及其配置 |
| 3.4.2 有效性 |
| 3.4.3 读请求比例的影响 |
| 3.4.4 读请求大小的影响 |
| 3.4.5 校验数量的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于MSR编码的闪存固态盘优化策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究动机 |
| 4.3 基于MSR编码的主动重构策略实现 |
| 4.3.1 总体架构 |
| 4.3.2 纠删码的选择 |
| 4.3.3 数据放置 |
| 4.3.4 主动重构读 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（3）雷达海量数据管理系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外技术发展及现状 |
| 1.2.2 国内技术发展及现状 |
| 1.3 研究意义与价值 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 1.5 论文结构与内容 |
| 第二章 相关开发技术和理论 |
| 2.1 数据库 |
| 2.1.1 数据库系统 |
| 2.1.2 数据库管理系统 |
| 2.2 海量数据存储技术 |
| 2.2.1 存储媒质的发展 |
| 2.2.2 磁盘阵列简介 |
| 2.2.2.1 磁盘延伸 |
| 2.2.2.2 数据分段 |
| 2.2.2.3 RAID级别介绍 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 系统需求分析 |
| 3.1 总体需求 |
| 3.2 功能性需求 |
| 3.2.1 系统登录管理功能 |
| 3.2.2 数据分类采集功能 |
| 3.2.3 数据存储管理功能 |
| 3.2.4 数据回放功能 |
| 3.2.5 数据分析功能 |
| 3.2.6 数据统计输出功能 |
| 3.3 非功能性需求 |
| 3.3.1 性能需求 |
| 3.3.2 软件需求 |
| 3.3.2.1 软件可靠性 |
| 3.3.2.2 软件正确性 |
| 3.3.2.3 软件易用性 |
| 3.3.2.4 软件维护性 |
| 3.3.2.5 软件可移植性 |
| 3.3.2.6 软件效率 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 系统设计 |
| 4.1 总体架构设计 |
| 4.2 模块设计 |
| 4.2.1 系统登录 |
| 4.2.2 数据采集 |
| 4.2.3 数据存储管理 |
| 4.2.4 数据回放 |
| 4.2.5 数据分析 |
| 4.2.6 数据统计输出 |
| 4.3 数据库设计 |
| 4.3.1 流程设计 |
| 4.3.2 数据库表设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统的实现 |
| 5.1 软件开发环境 |
| 5.2 软件功能模块实现 |
| 5.2.1 系统登录模块实现 |
| 5.2.2 数据采集模块实现 |
| 5.2.3 数据存储管理模块实现 |
| 5.2.4 数据回放模块实现 |
| 5.2.5 数据分析模块实现 |
| 5.2.6 数据统计输出模块实现 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 系统测试及应用 |
| 6.1 测试环境 |
| 6.2 功能测试及应用情况 |
| 6.2.1 数据采集测试 |
| 6.2.2 数据存储管理模块测试 |
| 6.2.3 数据回放模块测试 |
| 6.2.4 数据分析与统计输出模块测试 |
| 6.2.5 测试结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结及展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）国产化固态存储刀片关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题研究的目的和意义 |
| 1.4 研究内容与论文结构 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 论文结构 |
| 第二章 存储刀片相关技术 |
| 2.1 SSD技术 |
| 2.1.1 NAND Flash技术 |
| 2.1.2 基于NAND Flash的 SSD技术 |
| 2.1.3 SSD固态盘和HHD硬盘驱动器的比较 |
| 2.2 RAID技术 |
| 2.3 Flash容错编码技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于SOC处理器的固态存储刀片技术方案 |
| 3.1 高可靠高速大容量固态存储体系结构 |
| 3.2 基于SSD硬盘的RAID构建方案 |
| 3.3 固态存储容错技术方案 |
| 3.3.1 基于XOR算法的容错技术实现方案 |
| 3.3.2 基于BCH码的ECC数据校验算法实现方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 固态存储刀片硬件设计 |
| 4.1 处理器最小系统 |
| 4.2 存储部分设计 |
| 4.3 外围接口设计 |
| 4.3.1 VGA接口 |
| 4.3.2 SATA接口 |
| 4.3.3 USB接口 |
| 4.3.4 GE接口 |
| 4.3.5 SRIO接口 |
| 4.3.6 40GE接口 |
| 4.4 模块电源设计 |
| 4.4.1 一级电源 |
| 4.4.2 二级电源 |
| 4.4.3 电源降额设计 |
| 4.4.4 上电时序设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 固态存储刀片测试及分析 |
| 5.1 测试系统构建 |
| 5.2 容量测试 |
| 5.3 读写性能测试 |
| 5.3.1 读IOPS性能测试 |
| 5.3.2 写IOPS性能测试 |
| 5.3.3 顺序读速率测试 |
| 5.3.4 顺序写速率测试 |
| 5.3.5 混合读写速率测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加的工作及取得的研究成果 |
（5）基于Linux的高速记录回放系统计算机软件设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 常见存储系统方案的特点 |
| 1.4 论文的主要工作和结构安排 |
| 第二章 高速记录回放系统的需求和硬件方案 |
| 2.1 系统需求和指标 |
| 2.1.1 系统的功能需求 |
| 2.1.2 系统的性能指标 |
| 2.1.3 系统的结构和供电要求 |
| 2.2 硬件整体方案设计和实现 |
| 2.2.1 硬件系统的构成、工作过程和架构优势 |
| 2.2.2 主板和CPU选型 |
| 2.2.3 存储模块选型 |
| 2.2.4 光纤数据收发模块的设计 |
| 2.2.5 PCIe转接卡 |
| 2.2.6 高速记录回放系统的外观描述 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 高速记录回放系统软件方案的设计和实现 |
| 3.1 记录回放系统计算机软件的框架和运行流程 |
| 3.2 PCIe总线简介和驱动层的实现 |
| 3.2.1 PCIe总线简介 |
| 3.2.2 驱动程序框架 |
| 3.2.3 驱动程序自定义的数据结构 |
| 3.2.4 注册驱动程序 |
| 3.2.5 探测硬件设备 |
| 3.2.6 打开硬件设备 |
| 3.2.7 创建设备 |
| 3.2.8 对硬件设备读写的实现 |
| 3.2.9 驱动程序的编译和安装 |
| 3.3 机制层的实现 |
| 3.3.1 DDR读写模块 |
| 3.3.2 BAR读写模块 |
| 3.3.3 用户中断模块 |
| 3.3.4 数据分析模块 |
| 3.3.5 硬盘读写模块 |
| 3.4 计算机和光纤数据收发模块的数据同步和命令交互过程 |
| 3.4.1 记录过程的数据同步和命令交互 |
| 3.4.2 回放过程的数据同步和命令交互 |
| 3.5 策略层和控制层的实现 |
| 3.5.1 记录模块 |
| 3.5.2 回放模块 |
| 3.5.3 数据提取模块 |
| 3.5.4 用户界面模块 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 高速记录回放系统软件的测试、优化和运行效果 |
| 4.1 驱动程序的测试和优化 |
| 4.1.1 DDR读写测试 |
| 4.1.2 用户BAR空间的测试 |
| 4.1.3 控制BAR空间的测试 |
| 4.1.4 用户中断测试 |
| 4.1.5 驱动程序的用户中断优化 |
| 4.2 硬盘读写性能的测试和优化 |
| 4.2.1 读写性能测试 |
| 4.2.2 禁用读写缓存区 |
| 4.2.3 使用异步IO引擎 |
| 4.2.4 确定达到最大读写性能时的数据块大小 |
| 4.3 软件的运行效果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）高可靠存储阵列性能优化方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文贡献 |
| 1.4 论文结构 |
| 第二章 相关工作总结 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 存储系统与纠删码 |
| 2.2.1 磁盘阵列与纠删码的基础知识 |
| 2.2.2 STAR编码 |
| 2.2.3 TRIPLE-STAR编码 |
| 2.3 计算融入存储的体系结构 |
| 2.3.1 体系结构基础 |
| 2.3.2 策略与方法 |
| 2.3.3 数据存取与性能 |
| 2.3.4 计算融入存储与新编程 |
| 2.4 重复数据删除技术 |
| 2.4.1 重复数据删除技术基础 |
| 2.4.2 数据块指纹运算技术 |
| 2.4.3 指纹预取和过滤技术 |
| 2.4.4 数据指纹检索技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高可靠存储阵列部分条带写优化方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 OPS方法概述 |
| 3.3 STAR编码下的OPS方法 |
| 3.4 TRIPLE-STAR编码下的OPS方法 |
| 3.5 预实验与理论分析 |
| 3.6 实验结果与分析 |
| 3.6.1 实验环境 |
| 3.6.2 实验Trace |
| 3.6.3 性能实验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 高可靠存储阵列应用性能优化方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 方法概要 |
| 4.3 系统总体架构及流程 |
| 4.4 系统功能模块详细设计 |
| 4.5 实现方案 |
| 4.6 实验结果与分析 |
| 4.6.1 实验环境 |
| 4.6.2 功能实验 |
| 4.6.3 性能实验 |
| 4.6.4 实验总结 |
| 4.7 本章小结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间申请的专利 |
（7）RAID中数据可靠性和系统节能性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 RAID中容错技术的研究现状 |
| 1.2.2 RAID中节能技术的研究现状 |
| 1.3 课题的主要工作 |
| 1.4 本文组织结构 |
| 第二章 RAID中的纠删码和节能技术 |
| 2.1 磁盘技术和RAID技术的发展 |
| 2.2 RAID中的纠删码技术 |
| 2.2.1 纠删码简介 |
| 2.2.2 纠删码分类 |
| 2.3 RAID中的节能技术 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 RAID中的一种三容错纠删码——CPC码 |
| 3.1 CPC码的编码算法 |
| 3.2 CPC码的解码算法 |
| 3.2.1 三个源数据磁盘失效 |
| 3.2.2 两个源数据磁盘和一个冗余数据磁盘同时失效 |
| 3.2.3 一个源数据磁盘和两个冗余数据磁盘同时失效 |
| 3.2.4 三个冗余数据磁盘同时失效 |
| 3.3 相关证明 |
| 3.4 模拟验证 |
| 3.5 性能分析 |
| 3.5.1 编码复杂度分析 |
| 3.5.2 解码复杂度分析 |
| 3.5.3 更新复杂度分析 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 基于CRUSH算法的节能型数据布局的实现 |
| 4.1 CRUSH算法相关介绍 |
| 4.1.1 算法简介 |
| 4.1.2 CRUSH算法的数据放置策略 |
| 4.1.3 CRUSH算法流程 |
| 4.2 RAID中基于CRUSH算法的节能优化 |
| 4.3 可靠性评估 |
| 4.4 节能性分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 3 参与的科研项目 |
| 4 发明专利 |
| 学位论文数据集 |
（8）通用高速数据存储系统设计及其数据管理技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 高速存储技术的发展现状 |
| 1.3 论文章节安排 |
| 第二章 系统总体设计及其技术分析 |
| 2.1 高速数据存储系统需求分析 |
| 2.2 高速数据存储技术 |
| 2.2.1 存储架构 |
| 2.2.2 存储控制引擎 |
| 2.2.3 存储接口标准 |
| 2.2.4 硬盘存储阵列 |
| 2.3 系统总体设计 |
| 2.3.1 系统总体架构 |
| 2.3.2 存储控制单板架构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 存储控制单板设计 |
| 3.1 存储控制单板总体设计 |
| 3.2 存储控制单板各模块设计 |
| 3.2.1 电源管理及时钟分配模块设计 |
| 3.2.2 DSP选型及其外围电路设计 |
| 3.2.3 FPGA选型及其外围电路设计 |
| 3.2.4 SATA存储阵列设计 |
| 3.3 存储控制单板任务模式及流程设计 |
| 3.3.1 数据存储任务流程设计 |
| 3.3.2 数据上传任务流程设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 系统数据管理技术 |
| 4.1 存储节点数据管理设计 |
| 4.1.1 数据管理模块设计 |
| 4.1.2 数据管理工作模式 |
| 4.2 节点网络管理设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 系统测试与功能验证 |
| 5.1 系统测试平台搭建 |
| 5.2 高速存储接口测试 |
| 5.2.1 存储接口速度测试 |
| 5.2.2 存储接口信号质量测试 |
| 5.3 数据存储与上传任务测试 |
| 5.3.1 数据存储测试 |
| 5.3.2 数据上传测试 |
| 5.4 数据管理功能验证 |
| 5.4.1 管理软件总体架构 |
| 5.4.2 数据管理功能验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）面向应用的对象存储设备的数据组织研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 对象存储技术 |
| 1.2 面向多媒体应用的存储技术 |
| 1.3 面向Web应用的存储技术 |
| 1.4 数据副本的组织策略 |
| 1.5 本文研究目的和主要内容 |
| 1.6 课题的来源 |
| 2 面向多媒体应用的对象数据组织 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 多媒体存储特点分析 |
| 2.3 多媒体视频流的性能分析 |
| 2.4 多媒体视频流的模型分析 |
| 2.5 MOSD系统的数据组织设计 |
| 2.6 MOSD系统的性能分析 |
| 2.7 MOSD数据组织的设计思路 |
| 2.8 多媒体网络文件系统的Cache算法设计 |
| 2.9 性能测试与结果分析 |
| 2.10 小结 |
| 3 面向Web应用的对象数据组织 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 Web存储性能分析 |
| 3.3 WOSD系统的数据组织设计 |
| 3.4 WOSD系统的结构设计 |
| 3.5 WOSD关联算法设计 |
| 3.6 性能测试与结果分析 |
| 3.7 小结 |
| 4 高可用的对象数据组织 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 多副本的高可用对象数据组织 |
| 4.3 HAOSD系统的数据组织设计 |
| 4.4 HAOSD系统的下层数据组织 |
| 4.5 HAOSD数据组织的设计思路 |
| 4.6 性能测试与结果分析 |
| 4.7 小结 |
| 5 原型系统的实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统结构设计 |
| 5.3 主要程序流程 |
| 5.4 测试工具的实现 |
| 5.5 小结 |
| 6 全文总结 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
（10）磁盘阵列技术及在铁路设计中运用（论文提纲范文）
| 1 磁盘阵列在铁路综合视频监控设计中的运用 |
| 2 磁盘阵列原理 |
| 2.1 磁盘延伸 (Disk Spanning) |
| 2.2 磁盘或数据分段 (Disk Striping or Data Striping) |
| 3 RAID 1至RAID 5研究 |
| 3.1 RAID 1 技术 |
| 3.2 RAID 2技术 |
| 3.3 RAID 3技术 |
| 3.4 RAID 4技术 |
| 3.5 RAID 5技术 |
| 4 磁盘阵列的额外容错功能 (Spare or Standby driver ) |
| 5 硬件磁盘阵列与软件磁盘阵列 |
| 6 结论 |
四、一种数据高速存取及容错方案—RAID（论文参考文献）
- [1]基于FPGA的高速数据流存储控制系统设计[D]. 邓健. 西华大学, 2020(01)
- [2]基于纠删码的闪存固态盘读写策略优化与实现[D]. 李硕. 国防科技大学, 2019(02)
- [3]雷达海量数据管理系统的设计与实现[D]. 周辉. 电子科技大学, 2019(04)
- [4]国产化固态存储刀片关键技术研究[D]. 徐伟栋. 西安微电子技术研究所, 2019(06)
- [5]基于Linux的高速记录回放系统计算机软件设计[D]. 吴建华. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [6]高可靠存储阵列性能优化方法的研究[D]. 黄洵松. 上海交通大学, 2019(06)
- [7]RAID中数据可靠性和系统节能性能研究[D]. 江培瑞. 浙江工业大学, 2019(02)
- [8]通用高速数据存储系统设计及其数据管理技术[D]. 张凯风. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [9]面向应用的对象存储设备的数据组织研究[D]. 詹玲. 华中科技大学, 2009(11)
- [10]磁盘阵列技术及在铁路设计中运用[J]. 成明盛. 铁道建筑技术, 2008(S1)