【摘要】：面對(duì)現(xiàn)代信息社會(huì)不斷增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)需求,傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)系統(tǒng)的信息存儲(chǔ)能力已經(jīng)受到了空前的挑戰(zhàn)。為此,各種新的信息存儲(chǔ)理論和技術(shù)方法應(yīng)運(yùn)而生,人們?cè)谠型獯鎯?chǔ)系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提出了各種新型信息存儲(chǔ)理論和技術(shù)方法；這些新技術(shù)和新理論的典型代表有：附網(wǎng)存儲(chǔ)、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)網(wǎng)格等新型網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)。但是,這些新型網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)都或多或少地存在存儲(chǔ)性能的瓶頸問(wèn)題,有的甚至還存在單點(diǎn)故障和存儲(chǔ)系統(tǒng)可靠性差等問(wèn)題,這些新型網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)方法還有待于進(jìn)一步改進(jìn)和完善。因此,如果能應(yīng)對(duì)上述面臨的技術(shù)挑戰(zhàn),解決已有存儲(chǔ)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題,進(jìn)一步研究和提出某種更加有效的新型網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)和方法,應(yīng)該是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)研究領(lǐng)域中一件非常有意義而且又極富挑戰(zhàn)性的研究工作。 基于此,本文在對(duì)當(dāng)前已有的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)理論、存儲(chǔ)設(shè)備、存儲(chǔ)總線(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行了認(rèn)真的分析和研究的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)作者所在課題組提出的智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)(IND:Intelligent Network Disk)存儲(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)和深入的研究。本文作者所做的主要研究工作和創(chuàng)新性成果有以下幾方面： (1)提出了一種可以主動(dòng)組織起來(lái),有選擇地讓計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)使用的計(jì)算機(jī)新型外存儲(chǔ)設(shè)備——智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)(IND)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并給出了智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)(IND)的四種聯(lián)網(wǎng)方式(即：?jiǎn)吸c(diǎn)單盤(pán)方式、單點(diǎn)多盤(pán)方式、多穴單盤(pán)方式和多穴多盤(pán)方式等)。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和聯(lián)網(wǎng)方式使得智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用變得更加靈活、經(jīng)濟(jì)和實(shí)用。 (2)提出了一種智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)(IND)的通信協(xié)議。本文提出的智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)(IND)的通信協(xié)議能夠靈活地將當(dāng)前的各種磁盤(pán)命令封裝到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)幀或包中,從而實(shí)現(xiàn)了可選擇性地通過(guò)局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)來(lái)直接存取磁盤(pán)數(shù)據(jù)塊。這種通信協(xié)議比已有的通過(guò)IP (Internet Protocol)協(xié)議訪(fǎng)問(wèn)SCSI (Small Computer Systems Interface)磁盤(pán)或通過(guò)以太網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)IDE (Integrated Drive Electronics)磁盤(pán)等單一模式更具通用性和靈活性。 (3)提出了利用硬盤(pán)內(nèi)建CACHE策略來(lái)優(yōu)化傳統(tǒng)磁盤(pán)訪(fǎng)問(wèn)的調(diào)度算法。研究結(jié)果表明對(duì)于熱點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)區(qū)的尺度在數(shù)十倍于CACHE大小的范圍內(nèi),優(yōu)化后的算法比傳統(tǒng)磁盤(pán)調(diào)度算法有著較明顯的優(yōu)勢(shì)。 (4)提出了一種智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)(IND)的自組織算法。本文提出的智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)的自組算法可以將網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)獨(dú)立的智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)分別組織成“組方式”或“集群方式”工作,它能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)上各個(gè)獨(dú)立的物理網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)組成一個(gè)巨大的邏輯網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán),為用戶(hù)提供一個(gè)海量的存儲(chǔ)空間；并在此基礎(chǔ)上提出了自免疫容災(zāi)恢復(fù)算法和后備智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)容災(zāi)恢復(fù)算法；這些方法提高了智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)(IND)系統(tǒng)的自組織能力和可靠性。 (5)提出了一種用智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)(IND)為底層提供物理支持的存儲(chǔ)網(wǎng)格的“對(duì)等模式”實(shí)現(xiàn)方案。進(jìn)而提出了一種嵌入了智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)(IND)的“智能存儲(chǔ)”計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成方法：將智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)存儲(chǔ)理論與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相結(jié)合,可組成一種嵌入了智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)的“智能存儲(chǔ)”計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。這種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可有效實(shí)現(xiàn)“存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)一體化”的設(shè)計(jì)思想。 智能網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)(IND)存儲(chǔ)系統(tǒng)理論和實(shí)現(xiàn)技術(shù)是解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)上的海量信息存儲(chǔ)問(wèn)題的一種新的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)理論和方法,本文的研究工作對(duì)今后計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)理論和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的深入研究將有較好的理論借鑒意義和實(shí)際參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TP333

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王亮;;基于IP與存儲(chǔ)空間的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2013年06期

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本文編號(hào)：2690689