支持集群存储容灾系统的设计与实现

传统容灾系统后台存储采用灾备中心直接磁盘存储的方法,该方法存在集中存储带来的一系列问题,如存储数据易损坏、存储能力无法在线扩展以及随着磁盘容量的增大存储性能会不断下降等。针对这些问题,设计并实现了一种支持集群存储的容灾系统。通过在容灾系统后台部署GlusterFS分布式文件系统,实现了数据的分布式和副本化存储,数据存储的安全性、可扩展性和存储性能均得到了极大的改进,很好地克服了上述问题。     

基于IPv6的存储集群网络中间件设计与实现

目前下一代互联网的标准网络层协议采用IPv6已成定局,同时基于IP网络的存储集群是构造高性价比海量存储系统的基本手段,而现有的存储集群不支持IPv6,因此研究基于IPv6的存储集群对于网络和存储技术的发展和应用都有重要的价值.分析和研究存储集群的网络中间件,在此基础之上设计并实现了支持IPv6的网络中间件.采用该中间件通过对Lustre的测试表明,IPv6网络中间件与原有IPv4网络中间件相比性能不受影响.设计、实现的原理和技术还适用于更广范围内IPv6的移植和应用.     

一致性哈希的数据集群存储优化策略研究

结合虚拟节点技术和均分存储区域技术,提出了嵌套循环式数据一致性哈希优化分布式集群存储的多副本放置策略．按照此优化策略,能够有序选择数据副本机架,确定数据节点存储位置,保证数据存储的均衡性分布,可以针对集群的实际要求开展扩展,并按照扩展情况制定使数据存储完成自适应优化调整,加快数据处理的速度．有效实验表明存储优化后算例的执行速度得到很大提升,能够保证解决负载均衡问题;而针对实际情况中可能出现的扩展与删减问题进行测试后表明,使用优化存储策略处理此类问题时,振荡对整体负载均衡影响不大,且执行时间与负载占比变化趋势一致.     

基于iSCSI存储集群的设计与实现

为了节约成本,提高系统的可用性,通过研究iSCSI与存储集群的特点,提出将iSCSI应用到存储集群中的方案.分析了心跳检测、故障迁移、数据镜像等技术,在设计心跳检测时,通过增加失效点阀值提高检测的正确性,故障迁移利用ARP欺骗原理来完成,数据镜像则使用同步模式来保障数据的一致性.最后实现了一款高可靠、高可用基于iSCSI的存储集群系统,并对存储系统性能进行了测试.     

集群服务器IPv4/IPv6接入机制的设计与实现

设计了一种将集群服务器NVS(network virtual server)接入到IPv4/IPv6环境中的机制,通过将协议转换内置到NVS接口机的内核中以提高协议处理速度,实现应用对底层具体协议的透明使用,原有高可用性、高可扩展性和负载均衡等多接口机软件不加修改即可使用。实验结果表明,该机制协议处理延迟小于通过NAT-PT网关实现的延迟,同时具有更高的吞吐量。     

多操作系统平台可移植Mobile IPv6协议栈设计与实现

阐述了在多种操作系统平台上可移植的Mobile IPv6协议栈设计与实现方法。给出了实现的详细过程,并基于模块划分的策略提出了一种简化的移植方法，将可通用代码和非可通用代码分离并将其模块化，移植过程被简化为非可通用模块的替换。同时简单介绍了该协议栈中网络安全的实现方法。对于其他互联网协议以及移动设备的开发具有一定的参考意义。     

基于哈希规则的分布式文件系统的设计与实现

随着全球数据量猛增,分布式文件系统逐渐成为存储技术的研究重点.文章设计与实现了基于哈希规则的分布式文件系统,它是一个可扩展的集群文件系统,并提供了一个具有两层结构哈希规则,规则为客户端提供了文件定位服务,其伪随机性也将文件均匀的分布到了不同的服务器中,起到了一定的负载均衡的作用;系统中采用桶来管理文件元数据与文件数据,桶的独立性与灵活性使得桶便于迁移,增加了系统的可扩展性;系统中同时采用了Lazy机制来达成系统性能与文件副本可用性之间的平衡.文中首先介绍了系统的整体架构,然后描述了系统中采用的关键技术与系统典型流程,最后,对系统的性能进行的测试证明了其高效性.     

下一代互联网现网部署及其物联网应用实例

随着互联网高速发展,IPv4地址枯竭问题已经变得越来越严峻,在我国,IPv4地址枯竭问题已经开始制约中国互联网的发展。IPv6替代IPv4成为下一代互联网协议已经是大势所趋,迫在眉睫。同时,下一代互联网的演进部署,使得物联网技术在人们的生产生活中广泛应用也成为可能。阐述了IPv6网络的演进方案及相关技术的现网部署,并介绍了下一代互联网及物联网技术在相关行业的几个应用实例。     

IPv6与下一代互联网发展分析

IPv6协议是取代IPv4的下一代网络协议，它具有许多新的特性与功能。分析了IP网的现状，IPv6的地址资源、移动IP、IP网的QoS及其安全问题，分析了IPv6在全球及其在中国的应用与发展情况，重点对目前IPv6发展所存在的问题及其原因进行了深入探讨，提出了可行性的发展建议，展望了以IPv6为基础的下一代互联网的发展前景。     

基于对象存储的集群存储系统设计

集群存储是解决大规模数据存储的重要方法。本文提出一种基于对象存储的集群存储系统结构,将文件分为目录路径元数据、文件元数据与数据对象三部分并独立管理。性能比较与分析表明,该方法能够支持超大规模的文件及超大容量的目录,明显地减少网络访问消息数量,提高访问性能,并且解决了因为修改目录而导致的大量元数捂迁移问题。     

基于SSD的机群文件系统元数据存储系统

随着数据量的增加和元数据操作性能需求的提高,传统基于磁盘(HDD)存储架构的机群文件系统元数据存储系统由于HDD成为性能瓶颈而无法满足需求.将SSD应用到元数据存储中,设计实现了一个基于SSD+HDD的异构元数据存储系统Hybrid MDSL.针对SSD的I/O特性设计了基于追加写的元数据存储组织,并通过基于访问热度的数据迁移机制提高SSD空间利用率.测试结果表明,Hybrid MDSL明显提高了元数据I/O的性能.     

海量存储文件系统CastorFS的设计与实现

文章首先介绍CERN存储管理软件CASTOR的体系结构及其特点。然后,详细描述基于CASTOR设计和实现的本地海量存储文件系统CastorFS,包括基本技术线路、内核模块和应用层模块设计以及性能测试和优化等。实验数据说明,该文件系统具有高性能、良好的可扩展性、使用方便等特点,能很好地满足高能物理实验的计算需求。     

油井监控系统传输层设备RTU的设计与实现

油井监控系统可实现对油井数据的实时采集、传输、显示与控制;文章首先提出了一种油井监控系统的分层结构方案;然后,重点介绍了传输层设备RTU (remote terminal unit)的硬件设计与软件开发;运用嵌入式开发技术,RTU采用ARM处理器作为核心控制器,选用Linux作为内嵌的操作系统;最后,对RTU应用程序的设计进行了描述;与其他监控系统相比,文章所设计的系统具有兼容性好、容易移植、接口丰富、易拓展的特点;并可支持IPv4/IPv6双栈协议,以适应下一代互联网技术在智慧油田的应用.     

下一代互联网核心技术IPv6

介绍了IPv6协议的报头结构、包头的扩展、地址表示、域名技术、路由技术以及超长数据传送问题,分析了IPv6的发展现状并对未来的应用作了展望。     

一种可扩展机群文件系统的设计与实现

介绍了可扩展机群文件系统TH-CluFS的设计与实现．TH-CluFS基于共享文件模型，采用无服务器的对等体系结构．同时，为了有效利用杌群系统累积的资源，TH-CluFS采用了复制与分布相结合的元数据分布管理策略、文件粒度的数据分布存储机制，以及一种茚治的I／O负载平衡方法．实验结果表明，TH-C1uFS很好地统一了机群文件系统在单一系统映像、高性能以及可扩展性等方面的需求．     

一种集群多媒体存储系统的研究与设计

随着网络上多媒体数据的爆炸性增长和集群技术的快速发展,设计并实现了一个基于PC集群的高性能集群多媒体存储系统（cluster multimedia storage system,CMSS）,CMSS系统采用高自治、自维护的集群策略,提高了系统的并行性和可扩展性;采用逻辑元数据管理技术,即实现了单一名字空间,又避免了单点失效;采用服务器数据备份技术,即提高了系统的数据安全性,也解决了服务器之间的负载平衡．在详细介绍了CMSS系统设计方案的同时,进行了相应的实验测试和性能分析。     

下一代互联网技术研究与应用

本文介绍了当前互联网的缺点与发展的局限性,从下一代互联网产生的背景以及必要性着手,阐述了以IPv6技术为核心的下一代互联网的发展现状及主要技术优势,并展望了下一代互联网美好广阔的发展前景与应用热点。