首页> 正文

网络存储设备RAID管理系统的设计与实现

2020-12-07阅读(865)

网络存储设备RAID管理系统的设计与实现

论文摘要

近年来以网络技术和计算机为基础的信息产业获得了巨大的发展,许多新的应用,如视频采集服务、科学计算技术、数据存储中心等的出现,导致信息的存储方式产生了革命性的变化,网络存储技术成为当前主流的存储技术。本课题来自于北京普天的系统研发部实施的网络存储设备项目其中的RAID（Redundant Array of Independent Disks）管理系统,该系统的作用是通过管理RAID卡和底层的硬盘,为上层的应用提供接口,屏蔽底层的硬件细节。RAID管理系统的主要功能是负责磁盘阵列的管理,并且实现逻辑空间的管理。在本系统中需要构建可扩展的体系结构来实现对不同RAID卡的兼容,实现多卡集成,并为用户提供命令行方式的操作界面。系统是在Linux环境下开发的,开发语言是C和C++。本论文首先阐述了系统的设计思想:实现在多卡的环境下进行磁盘阵列的管理。在多卡集成方面,使用了层次化设计的思想,结合适配器模式统一了不同卡的接口,并且使用消息类的方式简化了接口的设计。磁盘阵列管理中的各个功能如下,ARRAY管理:ARRAY简单来说是一组物理盘,通过把若干物理盘构建为一个ARRAY,可以方便构建逻辑驱动器;逻辑驱动器管理:逻辑驱动器构建在ARRAY之上,通过指定RAID级别,卷大小等信息构建更高效安全的逻辑盘;热备盘管理:为逻辑驱动器指定热备,热备是在物理盘坏了的情况下,可以自动顶替坏盘,保证系统继续工作,所以热备的使用可有效的提高系统可靠性;物理盘管理:查看物理盘的状态信息;配置信息与告警信息管理:逻辑驱动器的配置信息的导入和导出,以及告警信息的查询。系统使用的是命令行的操作方式。最后论文介绍了系统的类详细设计和各个类的实现方法。论文的最后介绍了测试工具和方法。测试证明,RAID管理系统满足功能需求,可扩展性高,维护难度和成本低,在整个存储设备中可以稳定可靠的工作,使设备的性能和安全性提高。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景及研究目的
  • 1.2 RAID 技术简介及国内外研究综述
  • 1.2.1 RAID 技术简介
  • 1.2.2 国内外研究现状
  • 1.3 本论文主要工作内容
  • 第2章 RAID 管理系统实现的平台和技术
  • 2.1 RAID 管理系统实现的硬件平台
  • 2.1.1 RAID 技术实现方式分类
  • 2.1.2 选择硬RAID 实现方式的理由
  • 2.2 RAID 管理系统实现的软件平台
  • 2.2.1 Linux 操作系统
  • 2.2.2 选择Linux 操作系统的理由
  • 2.3 Linux 开发涉及到的技术
  • 2.3.1 Linux 下C 和C++编译器
  • 2.3.2 Make 命令和Makefile 文件
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 RAID 管理系统的需求分析与设计
  • 3.1 需求分析
  • 3.1.1 功能需求
  • 3.1.2 非功能需求
  • 3.2 总体设计
  • 3.2.1 体系结构
  • 3.2.2 功能结构
  • 3.2.3 工作原理
  • 3.3 多卡集成的设计
  • 3.3.1 多卡集成的分层设计
  • 3.3.2 适配器模式设计
  • 3.4 硬盘管理模块的设计
  • 3.4.1 硬盘管理模块功能说明
  • 3.4.2 硬盘管理模块流程分析
  • 3.4.3 硬盘管理模块函数设计
  • 3.5 ARRAY 管理模块设计
  • 3.5.1 ARRAY 管理模块功能说明
  • 3.5.2 ARRAY 管理模块流程分析
  • 3.5.3 ARRAY 管理模块函数设计
  • 3.6 逻辑驱动器管理模块设计
  • 3.6.1 逻辑驱动器管理模块功能说明
  • 3.6.2 逻辑驱动器管理模块流程分析
  • 3.6.3 逻辑驱动器管理模块函数设计
  • 3.7 热备盘管理模块设计
  • 3.7.1 热备盘管理模块功能说明
  • 3.7.2 热备盘管理模块流程分析
  • 3.7.3 热备盘管理模块函数设计
  • 3.8 配置与告警管理模块设计
  • 3.8.1 配置与告警管理模块功能说明
  • 3.8.2 配置与告警管理模块函数设计
  • 3.9 命令行操作界面的设计与实现
  • 3.10 本章小结
  • 第4章 RAID 管理系统的实现
  • 4.1 RAID 管理系统的详细设计
  • 4.2 RAID 管理系统的类交互分析
  • 4.3 RAID 管理系统的类实现
  • 4.3.1 RAIDManager 类的实现
  • 4.3.2 Controller 类的实现
  • 4.3.3 ControllerManager 类的实现
  • 4.3.4 消息类的实现
  • 4.4 RAID 管理系统的编码与测试
  • 4.4.1 代码走查和代码评审
  • 4.4.2 单元测试
  • 4.4.3 集成测试
  • 4.5 系统实现展示
  • 4.6 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 个人简历

    • 相关论文文献

    • [1].RAID在高校虚拟化技术中的应用[J]. 福建电脑 2020(09)
    • [2].RAID 2.0+优势分析[J]. 网络安全和信息化 2018(12)
    • [3].一种改进的RAID纠删码技术[J]. 信息与电脑(理论版) 2019(15)
    • [4].中小企业组建RAID5技术[J]. 福建电脑 2017(12)
    • [5].使用RAID6减少重建失败的技术对比和分析[J]. 电子技术与软件工程 2018(16)
    • [6].大磁盘空间服务器RAID构建方法[J]. 中国新通信 2016(23)
    • [7].固态硬盘RAID阵列技术进展[J]. 世界科技研究与发展 2017(01)
    • [8].地震监测系统服务器RAID选择[J]. 黑龙江科技信息 2017(11)
    • [9].浅析RAID技术在信息化建设中的应用[J]. 中国管理信息化 2017(09)
    • [10].手把手教你建RAID[J]. 电脑迷 2009(14)
    • [11].计算机RAID存储技术解析[J]. 中国科教创新导刊 2010(08)
    • [12].RAID系统扩容方案研究综述[J]. 电子学报 2019(11)
    • [13].基于RAID-6的容量扩容布局研究[J]. 重庆邮电大学学报(自然科学版) 2019(05)
    • [14].多重条带布局的混合RAID系统研究[J]. 小型微型计算机系统 2017(05)
    • [15].RAID技术在服务器安装中的应用[J]. 信息技术与信息化 2015(07)
    • [16].RAID卡引发播出质量下降问题的探讨[J]. 职业技术 2013(08)
    • [17].RAID磁盘阵列异常处理[J]. 中国教育网络 2012(04)
    • [18].基于云计算平台的RAID虚拟实验设计与实现[J]. 云南师范大学学报(自然科学版) 2014(02)
    • [19].浅谈RAID技术[J]. 电子世界 2013(04)
    • [20].RAID技术在计算机等级考试中的应用及研究[J]. 科技资讯 2012(10)
    • [21].RAID技术和存储技术在档案信息化建设中的选择[J]. 兰台世界 2011(08)
    • [22].信息化建设中的RAID技术应用分析[J]. 现代电子技术 2010(17)
    • [23].RAID5初始化方法研究与改进[J]. 科技浪潮 2013(01)
    • [24].RAID技术在视频监控中的运用分析及研究[J]. 信息与电脑(理论版) 2018(24)
    • [25].让系统盘集成RAID驱动[J]. 网络安全和信息化 2017(06)
    • [26].信息化建设中的RAID技术应用分析[J]. 电子测试 2015(04)
    • [27].第一次做RAID遇到的麻烦[J]. 电脑迷 2010(18)
    • [28].Raid技术在数据存储中的应用[J]. 科技创新导报 2014(25)
    • [29].CSWL:Cross-SSD Wear-Leveling Method in SSD-Based RAID Systems for System Endurance and Performance[J]. Journal of Computer Science & Technology 2013(01)
    • [30].独立冗余磁盘阵列(RAID)技术发展前景[J]. 科技与企业 2012(11)

    标签：;  ;  ;  ;  

    网络存储设备RAID管理系统的设计与实现
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5