摘要：在磁盘系统仿真器DiskSim的基础上,提出了一种独立冗余磁盘阵列在线数据重建方法仿真器的设计方案和实现机制.该仿真器以事件驱动的方式与主磁盘系统仿真器进行信息交互,并支持对2种常用的磁盘阵列重建方法(流水重建方法和面向磁盘的重建方法)的功能和性能仿真.仿真结果证明了磁盘阵列在线数据重建方法仿真器的有效性.

摘要：通过对视频监控数据的特点和传统存储方案进行分析,提出一种高性能分布式存储系统解决方案.不同于传统的基于文件存储的方式,设计了一种逻辑卷结构,将非结构化的视频流数据以此结构进行组织并直接写入RAW磁盘设备,解决了传统存储方案中随机磁盘读写和磁盘碎片导致存储性能下降的问题.该方案将元数据组织为两级索引结构,分别由状态管理器和存储服务器管理,极大地减少了状态管理器需要管理元数据的数量,消除了性能瓶颈,并提供了精确到秒级的检索精度.此外,该方案灵活的存储服务器分组策略和组内互备关系使得存储系统具备容错能力和线性扩展能力.系统测试结果表明,该方案在成本低廉的PC服务器上实现了单台服务器可同时记录400路1080P视频流,写入速度是本地文件系统的2.5倍.

摘要：针对文件系统日渐显著的复杂性,提出要对复杂文件系统进行管理以优化应用程序对文件系统的访问,改善文件系统的性能,基于LD-PRELOAD技术设计并实现了一种用于文件管理系统的轻量级方法,并阐述和分析了该方法的关键技术和实现.采用系统提供的内建环境变量,加载用户态钩子、实现管理机制及其动态控制.通过对比测试表明:与传统基于FUSE(用户态文件系统)框架的文件系统管理方法相比,该方法在同等环境下具有显著的性能优势.

摘要：提出了一种FC-AE-RDMA(光纤通道-航空电子环境-远程直接内存访问)协议的实现方法,采用内存区域作为目标端设备以缩短I/O访问路径,同时取消写操作中的流量控制信息单元以减少延迟时间.根据FC-AE-RDMA协议所描述的特征,为采用现场可编程门阵列实现的定制光纤通道控制硬件设计了支持RDMA传输的发起端和目标端驱动程序,并进行了光纤通道RDMA和FCP I/O访问的对比测试.测试结果显示:光纤通道RDMA比FCP具有更短的延迟,当执行最小的I/O请求(512byte)时,光纤通道RDMA的I/O读请求延迟时间为FCP I/O读请求延迟时间的49%;光纤通道RDMA的I/O写请求延迟时间为FCP I/O读请求延迟时间的29%,其中取消流量控制信息单元令使得请求延迟时间减少22%.

摘要：在分布式系统中,资源可能同时被多个客户端申请访问,协调控制客户端和服务器的操作,保证数据访问的正确性和性能是资源的一致性控制要考虑的问题.常用方法是采用定制开发实现其功能或利用现有平台如Hadoop Zookeeper加以实现.Zookeeper是Hadoop的正式子项目,用于提供高效和稳定的一致性服务接口,基于它可以实现分布式锁、配置维护等服务.基于Zookeeper的一致性服务设计实现了分布式锁服务;分析锁服务器端请求处理过程,明确了上锁操作的性能瓶颈在于Zookeeper磁盘IO操作,提出了替换存储介质的方法,Zookeeper上锁性能提高90%;为了进一步减少网络开销,提出分布式锁逻辑移植方法,上锁性能提高20%以上.

摘要：哈希技术被视为最有潜力的相似性搜索方法,其可以用于大规模多媒体数据搜索场合。为了解决在大规模图像情况下,数据检索效率低下的问题,提出了一种基于分段哈希码的倒排索引树结构,该索引结构将哈希码进行分段处理,对每段哈希码维护一个倒排索引树结构,并结合高效的布隆过滤器构建哈希索引结构。为了进一步提高检索准确性,设计了一种准确的排序融合算法,对多个哈希算法的排序结果分别构建加权无向图,采用PageRank的思想对基于多个哈希算法的排序列表的融合技术进行了详细的说明。实验结果表明,基于分段哈希码的倒排索引树结构能极大地提升数据的检索速度。此外,相比于传统的单个哈希算法排序技术,基于多个哈希算法的排序列表融合技术的检索准确率优势显著。

摘要：由于传统的磁盘甚至已广泛应用的Flash固态盘已无法很好地满足当前对存储器在集成度、读写速度、可靠性方面的需求,故须积极寻找新一代存储介质尝试与当前存储器混合使用甚至替代之.而磁阻随机存储器(magnetic random access memory,MRAM)作为一种非易失性存储器,拥有静态随机存储器(satic random access memory,SRAM)的高速读取写入能力,以及动态随机存储器(dynamic random access memory,DRAM)的高集成度,同时比DRAM更低的能耗,并具有无限的读写次数,这些优秀的特性使得MRAM拥有很好的潜力成为下一代主流存储介质.为了对MRAM的读写性能、功耗等有深入的理解,设计并实现了一个MRAM测试平台,完成对MRAM读写性能测试和特性数据采集.该测试平台主要由MRAM控制器设计、MRAM特性数据采集、读写性能测试3个方面组成,由MRAM控制器对MRAM芯片进行读写完成读写性能测试,采集MRAM在读、写、空闲等状态下的特性数据.实验表明,MRAM具有良好的读写性能和低功耗,有条件成为下一代主流存储介质.

摘要：设计一个实用的分布式多媒体服务系统,存储子系统是其中的一个研究重点。根据多媒体系统的存储特点,从全新的视角提出一种存储子系统设计方案——基于对象的多媒体存储系统(Multimedia Object-based Storage System,MOSS),并分析了MOSS的系统架构和工作流程。与传统的多媒体存储技术相比,对象存储不仅能有效地改善系统I/O性能,还具有较好的安全性。以对象存储原型系统为基础,讨论了热点对象文件的分布和均匀分块优化策略。通过建立与系统相对应的数学模型,对数传率、I/O请求丢失率等性能指标作了定性分析。该研究工作对消除多媒体服务系统I/O瓶颈、进行存储子系统设计具有实际的指导意义。

摘要：存储系统性能模型的获取对于存储系统设计、系统管理以及系统性能评价等相关领域的理论研究和工程实践均具有极为重要的意义.相对于常规的分析建模方法,本文提出了一种基于运行时特征的存储系统性能模型提取方法,该方法依据I/O负载的运行时特征和系统性能,借助多元回归分析理论,在线提取系统的性能模型.实验结果表明文中方法所获取性能模型具有较高的精确度,同时还实验证实了所提取性能模型在存储管理领域性能预测和what-if分析两个重要问题场景下的实用性和有效性.

摘要：固态盘(solid-state disk,SSD)以其高性能、高可靠性等优点在存储系统中快速发展,与此同时人们对固态盘性能的关注度也大大提高,如何准确地测试和评估固态盘开始成为固态盘制造厂商和消费人群共同关心的问题.在这种需求环境下,设计并实现了一个高效、可靠、自动化、操作方便的固态盘测试系统.测试系统分为测试机和服务器2部分,测试人员通过登录服务器来操作测试机并对测试机上批量的固态盘进行测试.测试系统支持对固态盘进行4种类型的测试:性能测试、MBI测试、掉电测试、功耗测试,全面评估固态盘性能,并生成评估报告.