在數(shù)據(jù)采集、存儲和處理的各個(gè)環(huán)節(jié)中,存儲是一個(gè)支撐全局的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié),但在諸如軍工等關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域中,基于磁盤的存儲系統(tǒng)已無法同時(shí)滿足性能和可靠性的要求。針對當(dāng)前磁盤存儲系統(tǒng)在軍工等關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域中所遇到的問題和面臨的挑戰(zhàn),本文提出固態(tài)存儲陣列系統(tǒng)技術(shù)方案。文章以高性能存儲和靈活部署方式為目標(biāo),設(shè)計(jì)了固態(tài)存儲系統(tǒng)的體系架構(gòu)。該架構(gòu)基于獨(dú)立磁盤冗余陣列（RAID）技術(shù),以具有片上RAID功能的IOP348處理器為核心,以SATA固態(tài)硬盤為基本存儲單元。圍繞該架構(gòu),本文研究并實(shí)現(xiàn)了可用于近距離傳輸?shù)腜CI Express傳輸通道以及可用于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)墓饫w傳輸通道。同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)存儲系統(tǒng)的容量擴(kuò)展和性能提升,設(shè)計(jì)了基于SAS接口的擴(kuò)展通道。多種高速串行傳輸通道的采用,為存儲系統(tǒng)提供了足夠的帶寬。通過研究和設(shè)計(jì)SATA協(xié)議邏輯單元以及NAND FLASH控制與管理,論文完成了SATA固態(tài)硬盤的設(shè)計(jì)方法。并通過RAID硬件加速引擎和Cache緩存機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了快速RAID處理。論文最后提出了固態(tài)存儲陣列設(shè)備硬件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了CPCIe架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)單元架構(gòu)的存儲設(shè)備,為滿足軍工等特殊存儲需求提供了良好的選擇,... 

【文章來源】：國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

SAS連接器內(nèi)部鏈接器上的端口與并行SCSI有很大區(qū)別，跟SATA磁盤的端口兼容

圖 3.5 SAS 雙端口內(nèi)部連接器通過將原本分離的 SATA 端口和電源插頭相連，并將的背側(cè)（如圖 3.5 所示），插座則是在對側(cè)。第二端口只有 SATA 端口（也即 SAS 第一端口）的 2/3，因此窄。這樣既可以保證 SATA 設(shè)備插入 SAS 插座，又能A 插座。如果將 SATA 磁盤直接插入 SAS 背板，那么，SATA 磁盤只連接在一個(gè)控制器上。S 通道硬件設(shè)計(jì)通過兼容 SATA 協(xié)議的 24 端口 SAS 擴(kuò)展器 PMC PMPM8388 可配置為扇出擴(kuò)展器或邊緣擴(kuò)展器。主機(jī)設(shè)備少了 SMP 處理。PM8388 支持 SAS 鏈路層、SMP 和議支持 SAS 端口連接，內(nèi)部的 STP 橋接功能對 SA端口均可以連接 SAS 或 SATA 硬盤，可以實(shí)現(xiàn)低延時(shí)線，可實(shí)現(xiàn)任意模式的端口互聯(lián)互通。SAS 端口可以

圖 4.7 基于 CPCI Express 的系統(tǒng)架構(gòu)4.2.2 設(shè)備硬件構(gòu)成IOP348FPGANANDNANDFPGANANDNAND兩個(gè) SATA擴(kuò)展口六片板載SATA SSDSATA3UCPCIe板圖 4.8 3U 尺寸的 CPCI Express 固態(tài)存儲板硬件結(jié)構(gòu)硬件設(shè)計(jì)基于 3U CPCIe 結(jié)構(gòu)形式，硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖 4.8 所示。CPCIe 使用


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