面向虚拟存储服务系统模型的构建

随着企业应用业务的不断复杂和多变,后端的存储服务需要做到按需而变。同时按需动态地整合和重组企业本身的设备和管理也是迫切需要的。为此,我们用提出的VS3——虚拟存储服务系统模型来应对了这一目标。从虚拟存储技术入手,将存储服务集成化,使用户直接面对上层的应用管理。该文详细介绍了整个VS3模型的组织框架,设计了VS3模型中的服务发现机制、数据传输机制。同时在减少原有设备成本的前提下,设计了计算和存储资源相分离的策略,从而为合成新应用服务提供了必要的资源准备。

基于片内SRAM的固态硬盘转换层设计

SSD逐渐成为了存储业界研究的热点。提出基于片内SRAM的flash转换层设计——SBAST,通过SRAM缓存更新的页提高了SSD随机写的效率,并减少了不必要的擦除操作。通过SSDsim的仿真实验,论证了该设计的有效性,给出了后续的计划。

基于随机理论的RAID可靠性仿真方法

廉价冗余磁盘阵列(RAID)的可靠性是一个研究热点.当磁盘的失效率符合泊松同分布时,可以利用一般的可靠性理论来计算磁盘阵列的可靠性.然而,当磁盘的失效率分布不符合泊松同分布时,继续利用传统的可靠性评估理论来评估RAID的可靠性就显得不太合适.提出了一种基于蒙特卡洛随机仿真的可靠性仿真方法来评估RAID的可靠性.首先假设磁盘的失效率符合Weibull分布,分析了RAID阵列在整个生命周期中的不同状态;其次,采样不同状态转移间的概率,并且仿真RAID阵列的时序行为;最后,记录仿真过程中的可靠性评估指标.为了验证仿真方法,做了两个实验来比较磁盘失效率分别满足Weibull分布和泊松同分布时的可靠性指标.实验结果显示理论值和仿真值之间的偏差是2%.

基于存储的动态入侵检测机制研究

当入侵者侵入服务器或者终端的操作系统,此时主机的操作系统将不再受信任.网络存储系统应当识别出这种入侵.基于存储的入侵检测系统SIDS(Storage-based intrusion detection systems)能在存储层观察到此类入侵行为.本文提出一种新的基于存储的人工免疫入侵检测方案.该方案克服了以往一些SIDS原型完全依赖规则的缺点,利用了人工免疫的自我免疫特性,来动态监控用户的访问行为.根据收敛速度和检测效率,拟合出本方案的最优参数.最后的仿真结果表明:与同类优秀原型相比,本方案能达到较高的检测率和较低的误警率.

一种面向固态硬盘的Cache置换算法

固体硬盘的出现改变了现有存储子系统的框架,也逐渐成为了嵌入式应用的主流存储设备。但是其自身的写机制由于需要先擦后写,成为了影响SSD性能的瓶颈。针对此问题,出于减少写操作次数这一思路提出了LRU-AB算法,力图在基于Cache数据的访问频度上改进SSD置换算法。同时对现有算法进行了分析。

一种新的在图像关联规则挖掘中产生频繁项集的方法

提出了一种进行图像关联规则提取时产生频繁项集的方法——频繁项树.为便于频繁项树的运用,使用了bSQ的图像数据格式来重新组织图像数据,并在此基础上提出了频繁项树的截断、半深度优先、图像掩模和多层次灰度范围自动生成等优化技术,降低了算法的时间和空间复杂度,使其具有较高的运行效率和实用价值.

一种高性能多媒体对象存储系统的研究

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系统MOSS(Multime-dia Object Storage System)的对象数据组织结构.MOSS结构采用两层结构,下层采用RAID5的方式组织数据,这样可以利用RAID5磁盘利用率高的优势.上层放常用的热点数据,通过将不同对象存放在不同磁盘,从而将不同用户的请求尽量分散到不同的磁盘上,可以提高多用户的并发访问性能.通过仿真测试,在4用户情况下,MOSS的性能平均比RAID高90%,随着用户数的增加,传统RAID方式的性能下降明显,而MOSS的性能下降很少,在16用户情况下,MOSS的性能平均比RAID高550%.

硬盘记录信息可视化检测技术

提出一种基于软件实现的硬盘记录信息可视化检测技术。该技术可以精确定位到特定磁道,从硬盘控制电路有关测试点采集未经磁头读写通道处理的原始电磁信号,经滤波处理,按电磁公式由电磁信号推导出硬盘盘片表面磁场强度分布情况,最后以图像形式实时反映这一情况,完成对硬盘记录信息的可视化检测。

磁盘伺服信息非脱机校验方法及实现

随着存储密度的不断提高,磁盘生产过程中伺服刻写及校验的时间消耗愈来愈大,伺服刻写及校验已成为影响磁盘生产质量和效率的瓶颈问题。为此提出了一种新的磁盘伺服信息校验方法-伺服刻写机内的非脱机校验。该校验方法将磁盘驱动器内部的信号处理机制用到伺服刻写机上,从而实现了在伺服刻写机内校验伺服信息。该方法避免了传统的伺服信息校验方法中磁盘盘片的重复装载和拆卸,减少了磁盘伺服刻写及校验在净房内的停留时间,降低了磁盘的生产成本;同时磁盘的质量也因手工操作的减少而得到显著提高。

UHSIOV:一种磁盘伺服信息校验新方法

随着磁盘道密度的不断提高,刻写的磁盘伺服信息所需的校验时间已成为影响磁盘生产效率的瓶颈,为此提出了一种新的磁盘伺服信息校验方法-无人工介入磁盘伺服信息在线校验方法(Unmanned Harddisk Servo Info On-line Verifying method,UHSIOV),设计了校验系统的模型,并对相关功能模块及算法实现进行了详细阐述。实验表明,此校验方法在保证伺服校验完整性的同时,减少了伺服刻写机这一关键设备的使用时间,缩短了校验所需时长,且与传统校验方法相比做到了完全无人工介入校验。

热辅助磁记录技术

热辅助磁记录(Heat Assisted Magnetic Recording)技术是通过激光加热磁存储介质以减小介质矫顽力,从而使得磁头易于对存储介质进行磁化的一种技术。因超顺磁效应问题,为了达到超高密度存储的目标则需大幅提高介质的矫顽力,由此显著增加了磁头写入的困难性。采用HAMR技术可有效提高磁头在微场强条件下的高密度信息写入能力,从而被认为是可间接应对超顺磁效应的下一代超高密度存储技术途径之一。本文分别就HAMR技术提出的背景、研究现状和发展前景进行了系统的介绍,并且讨论了与之相关的几个关键问题。采用HAMR技术,可望使磁盘存储的面密度提升至5Tb/in^2,而若将其与其他的技术(如BPM,Bit-Patterned Media技术)相结合,则可使面密度大幅度提高到300Tb/in^2或更高。