论文摘要
客户机/服务器体系的成功应用将服务器的处理能力推到了新的高度,远远超过了存储设备及相关的连接组件所能够支持的水平。目前大多数对存储空间的需求通过磁盘阵列、光盘库等硬件存储资源来解决,但此类设备价格昂贵,而且存储空间的加大使检索速度受到影响。针对当前网络服务系统中的存储问题,本文提出结合嵌入式技术与网络存储技术,建立起一个基于嵌入式IP磁盘阵列和和主机服务器端网络分布式文件系统的集群存储系统,并采用网络软RAID的方式保证了存储系统的容错性能。本文采用的技术路线为:由主机服务器端Linux操作系统上的NDFS文件系统模块负责对嵌入式IP磁盘组成的存储空间进行组织和管理,在该模块中应用信息分散算法IDA实现文件的冗余容错与并行读写,并将其在VFS中进行注册,使应用程序能够通过Linux文件系统透明地访问分布在嵌入式IP磁盘上的文件。所做的具体工作有:对Linux上NDFS文件系统模块的主要数据结构和过程进行了构造和设计,为主机服务器端的存储管理软件提供了实现方法和总体框架;设计与实现了嵌入式IP磁盘的硬件和软件部分,硬件设计与实现包括嵌入式处理器以及各外围功能电路主要器件的选择,各功能电路和整体电路设计与实现及调试。软件部分的设计与实现主要包括启动引导代码的移植、linux内核的移植、应用软件的移植以及根文件系统的制作。该嵌入式IP磁盘在局域网环境下进行了测试,性能达到了对文件网络传输的预期要求,同时相对于基于通用计算机的NAS设备具有体积小、功耗低、安装扩展方便、成本低等优点。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 引言1.2 存储技术的研究和应用现状1.3 网络软RAID 实现存储系统可靠性1.4 嵌入式技术与ARM1.5 论文工作1.6 论文结构1.7 本章小结第二章 网络存储技术2.1 网络存储技术概述2.1.1 传统存储技术DAS2.1.2 网络附加存储NAS2.1.3 存储区域网络SAN2.2 DAS、NAS 和SAN 体系结构比较2.2.1 优缺点的比较2.2.2 存储方案的选择2.3 网络存储的应用前景2.3.1 重要意义2.3.2 发展趋势2.3.3 存储集群系统2.4 其它技术与网络存储的融合2.4.1 SATA 在网络存储中的应用2.4.2 嵌入式网络存储设备2.5 本章小结第三章 分布式文件系统3.1 概述3.1.1 产生背景3.1.2 与本地文件系统的区别3.1.3 研究现状3.2 体系结构3.2.1 数据访问方式3.2.2 系统服务器的方式3.2.3 文件与系统服务器的映射3.2.4 有状态和无状态3.3 关键技术3.3.1 需要解决的主要问题3.3.2 技术要求3.4 NFS 实现原理3.4.1 基本思想与结构3.4.2 运行机制3.5 并行文件系统3.5.1 特点及研究现状3.5.2 主要实现方法3.6 本章小结第四章 网络分布式文件系统NDFS 的设计与实现4.1 存储虚拟化技术4.1.1 什么是存储虚拟化4.1.2 实现的技术路线4.1.3 本文采用的方法4.2 文件分割算法IDA4.2.1 算法概述4.2.2 IDA 算法应用于文件分片的实现4.3 VFS 原理及实现4.3.1 VFS 基本原理4.3.2 VFS 的实现方法4.3.3 本文对VFS 的应用4.4 基于LINUX 的网络分布式文件系统NDFS 的设计与实现4.4.1 NDFS 概述4.4.2 总体结构4.4.3 关键技术4.5 模块划分及其实现4.5.1 VFS 接口模块4.5.2 文件分片与重组模块4.5.3 网络传输模块4.6 本章小结第五章 嵌入式IP 存储节点的设计与实现5.1 嵌入式系统简介5.1.1 嵌入式系统的特点5.1.2 嵌入式系统的分类5.2 ARM 与海量存储5.2.1 ARM 技术的优越性5.2.2 EP9312 的工作特点5.3 基于EP9312 的嵌入式IP 磁盘硬件设计5.3.1 硬件架构5.3.2 各部分电路设计5.3.3 设计与调试5.4 软件组件各模块的设计与调试5.4.1 Bootloader 的移植5.4.2 Linux 内核的移植5.4.3 根文件系统的制作5.5 性能测试5.6 本章小结第六章 总结与展望6.1 本文总结6.2 下一步工作的展望参考文献致谢攻读硕士学位期间发表的学术论文
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标签：网络存储论文; 嵌入式磁盘论文; 分布式文件系统论文; 算法论文;
