存储技术论文范文

存储技术论文范文第1篇

[关键词]DAS；NAS；SAN；iscsl

随着计算机网络技术的飞速发展，各种网络服务器对存储的需求随之发展，但由于商业企业规模不同，对网络存储的需求也应有所不同，选择不当的网络存储技术，往往会使得企业在网络建设中盲目投资不需要的设备，或者造成企业的网络性能低下，影响企业信息化发展，因此商业企业如何选择和使用适当的专业存储方式是非常重要的。

目前高端服务器所使用的专业存储方案有DAS、NAS、SAN、iscsl几种，通过这几种专业的存储方案使用RAID阵列提供的高效安全的存储空间。

一、直接附加存储（DAS）

直接附加存储是指将存储设备通过SCSI接口直接连接到一台服务器上使用。DAS购置成本低，配置简单，使用过程和使用本机硬盘并无太大差别，对于服务器的要求仅仅是一个外接的SCSI口，因此对于小型企业很有吸引力。但是DAS也存在诸多问题：(1)服务器本身容易成为系统瓶颈;(2)服务器发生故障，数据不可访问;(3)对于存在多个服务器的系统来说，设备分散，不便管理。同时多台服务器使用DAS时，存储空间不能在服务器之间动态分配，可能造成相当的资源浪费;(4)数据备份操作复杂。

二、网络附加存储（NAS）

NAS实际是一种带有瘦服务器的存储设备。这个瘦服务器实际是一台网络文件服务器。NAS设备直接连接到TCP/IP网络上，网络服务器通过TCP/IP网络存取管理数据。NAS作为一种瘦服务器系统，易于安装和部署，管理使用也很方便。同时由于可以允许客户机不通过服务器直接在NAS中存取数据，因此对服务器来说可以减少系统开销。NAS为异构平台使用统一存储系统提供了解决方案。由于NAS只需要在一个基本的磁盘阵列柜外增加一套瘦服务器系统，对硬件要求很低，软件成本也不高，甚至可以使用免费的LINUX解决方案，成本只比直接附加存储略高。NAS存在的主要问题是：(1)由于存储数据通过普通数据网络传输，因此易受网络上其它流量的影响。当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能;(2)由于存储数据通过普通数据网络传输，因此容易产生数据泄漏等安全问题;（3）存储只能以文件方式访问，而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块，因此会在某些情况下严重影响系统效率，比如大型数据库就不能使用NAS。

三、存储区域网（SAN）

SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的传输数率，同时SAN网络独立于数据网络存在，因此存取速度很快，另外SAN一般采用高端的RAID阵列，使SAN的性能在几种专业存储方案中傲视群雄。SAN由于其基础是一个专用网络，因此扩展性很强，不管是在一个SAN系统中增加一定的存储空间还是增加几台使用存储空间的服务器都非常方便。通过SAN接口的磁带机，SAN系统可以方便高效的实现数据的集中备份。SAN作为一种新兴的存储方式，是未来存储技术的发展方向，但是，它也存在一些缺点：（1）价格昂贵。不论是SAN阵列柜还是SAN必须的光纤通道交换机价格都是十分昂贵的，就连服务器上使用的光通道卡的价格也是不容易被小型商业企业所接受的;（2）需要单独建立光纤网络，异地扩展比较困难；

四、iSCSI

使用专门的存储区域网成本很高，而利用普通的数据网来传输SCSI数据实现和SAN相似的功能可以大大的降低成本，同时提高系统的灵活性。iSCSI就是这样一种技术，它利用普通的TCP/IP网来传输本来用存储区域网来传输的SCSI数据块。iSCSI的成本相对SAN来说要低不少。随着千兆网的普及，万兆网也逐渐的进入主流，使iSCSI的速度相对SAN来说并没有太大的劣势。iSCSI目前存在的主要问题是:(1)新兴的技术，提供完整解决方案的厂商较少，对管理者技术要求高;(2)通过普通网卡存取iSCSI数据时，解码成SCSI需要CPU进行运算，增加了系统性能开销，如果采用专门的iSCSI网卡虽然可以减少系统性能开销，但会大大增加成本;(3)使用数据网络进行存取，存取速度冗余受网络运行状况的影响。超级秘书网

通过以上分析，下表总结了这四种方式的主要区别。

通过以上比较研究，四种方案各有优劣。对于小型且服务较为集中的商业企业，可采用简单的DAS方案。对于中小型商业企业，服务器数量比较少，有一定的数据集中管理要求，且没有大型数据库需求的可采用NAS方案。对于大中型商业企业，SAN和iSCSI是较好的选择。如果希望使用存储的服务器相对比较集中，且对系统性能要求极高，可考虑采用SAN方案；对于希望使用存储的服务器相对比较分散，又对性能要求不是很高的，可以考虑采用iSCSI方案。

参考文献：

[1]白广思:CSAN与IPSAN架构比较新论.情报科学,2007,(9)

存储技术论文范文第2篇

基于当前工业环境中对于局域网数据存储安全的需求，内网海量文件数据存储原型系统（MFDSS）在局域网环境中得到了广泛应用。其逻辑结构参见图1。在MFDSS系统环境中，各个组件通过网络实现联系，构成逻辑层面共同工作的整体。其中客户端直接与用户保持沟通，负责维护用户存储视图，并且用户面向应用服务器实现请求和响应的传输。并且在获取到服务器授权的前提下，支持客户端与基于iSCSI的存储设备SD之间实现直接通信。而应用服务器从逻辑上位于中介位置，需要负责与客户端保持沟通，并且面向客户提供统一的存储视图，同时还需要与SD保持沟通，实现对于主机认证以及设备操作认证的控制，并且实现文件到对象的映射转换。而在MFDSS体系中，元数据是重要的概念，具体分为系统元数据、内容元数据和存储元数据三种，对应的元数据服务器则关注元数据管理的相关工作，并且实现元数据在存储对象上的映射索引，同时支持从逻辑层面上对于多个SD设备的管理。这样的文件存储体系，相对于传统文件体系而言有着十分显著的工作特征。传统文件存储体系中，元数据通常由文件服务器实现维护，因此每次对数据访问的相关操作都需要获取元数据，因此在访问请求频繁发起的时候，承担元数据相关操作的设备就必须同时面对多个请求，对应的形成资源瓶颈的可能性也相对较大。对应的无序访问进一步加剧整个系统存储环境安全隐患的产生。而在MFDSS系统中，每次操作只有一次对于元数据的访问请求，并且进一步由专门的SD存储设备和应用服务器来共同实现对于整个存储访问过程的管理，因此在元数据的操作方面实现了有效的降低和控制，从而增强了整个系统的弹性，在安全水平方面也有所改进。

2.MFDSS体系得到实现的基础

还可以进一步加强多协议文件系统（MPSFS）的建设。MPSFS系统从性能角度看，保留了分布式文件系统本身的灵活性优势，并且在并发访问管理以及安全性方面都有很大改善。从技术角度看，MPSFS系统除了提供文件的存取接口以外，更为重要的在于采用存储卷实现存储。存储卷中包括文件目录结构以及其固有的存储模式，对应的进一步包括元数据结构、操作接口、功能函数集以及对于空间的利用优化算法和数据结构。在MPSFS工作环境之下，能够实现面向不同的用户区分提供不同的存储访问视图，因此在油田工作环境中，能够更好地实现与权限身份控制更好的数据管理机制。除此以外，MPSFS还能够实现更为完善的用户身份认证，具体是通过相应的专用认证服务器，来依据内部的多个证书文件来实现对于身份的确定。

3.结论

存储技术论文范文第3篇

关键词存储虚拟化；逻辑存储；对称/非对称

1引言

随着信息数字化、网络化开展的各种多媒体处理业务的不断增加，企业的信息量不断增加，面对不断膨胀的数据量和不断增多的物理存储设备，如何能够保证一个存储系统具有高性能的I/O吞吐率、高可靠性和高扩展能力，以及良好的容错性能，成为各个IT产商倾注极大热情去解决的重大问题。特别是由于在存储系统中存在着大量的异构服务器和存储系统，非常有必要进行全面的存储管理，而传统DAS、NAS和SAN等存储形式已无法满足以上对存储设备的需求，所以存储虚拟化逐渐成为共享存储管理的主流技术。

2虚拟存储的概念

存储虚拟化是把不同接口协议(如SCSIiSCSI或FC等)的网络存储设备(如JBOD、RAID和磁带库等)整合成一个虚拟的存储池，根据需要为主机创建和提供虚拟存储卷。存储虚拟化是具存储设备和存储系统的抽象，展示给用户一个逻辑视图，同时将应用程序和用户所需的数据存储操作和具体的存储控制分离。因而可以充分利用异构平台的存储空间，达到最优化的使用效率。

3存储虚拟化的实现

存储虚拟化可以在三个不同的层面上实现，包括了基于专用卷管理软件在主机服务器上实现，或者利用阵列控制器的固件(Firmware)在磁盘阵列上实现；再或者是利用专用的虚拟化引擎在存储网络上实现。具体使用哪种方法来做，应根据实际需求来决定。

3.1主机或服务器级虚拟存储

基于主机或服务器的虚拟存储化实现通常称为逻辑卷管理(Logicalvalumemanager)。磁盘上的物理块或逻辑单元号(LUN)被映射成逻辑卷号。逻辑卷管理软件把多个不同的磁盘阵列映射成一个虚拟的逻辑块空间。通过在服务器上安装虚拟存储管理软件，实现各物理存储体集成映射的。

基于主机或服务器的虚拟化存储实现容易，可在不需要硬件支持的条件下实现形式多样的存储管理，对改善存储系统的可管理性，提高存储的安全性和可靠性很有益处。缺点是兼容性不好，扩展性差，调度工作会影响服务器的性能。

3.2存储设备级的虚拟存储

基于存储设备的虚拟存储针对异构SAN构架，更使用于以存储为核心的环境，它独立于主机，存储设备可以连接多台主机，但存储设备本身不能是异构的，此时虚拟过程是在阵列控制器上完成将一个阵列上的存储容量划分为多个存储空间(LUN，logicalUnitNumber)，供不同的主机系统访问。智能的阵列控制器提供数据块级的整合，同时还提供一些附加的功能，例如：LUNMaking缓存，即时快照、数据复制等。配合使用不同的存储系统，基于存储设备的虚拟化模式可以实现性能的优化。但由于存储设备在各个供应商之间互操作性和兼容性较差，如果没有第三方的虚拟软件，基于存储设备的虚拟化经通常能提供一种不完全的虚拟存储化解决方案。

3.3网络级的虚拟存储

基于网络的虚拟化是目前SAN虚拟化的主流技术，通过在存储区域网这一级采用智能化的路由器，交换机或者是增加一个元数据服务器等来实现虚拟化的工作，它通过提供一种中央虚拟化方式将网络中的存储资源集中起来管理，从而降低了TCO，提供了一个“开放的”虚拟实施环境，最有可能支持任何的服务器、操作系统、应用和存储设备。从技术上讲，基于网络的存储虚拟化又分为带内(In-Band)和带外(Out-Band)两种。这两种方式的主要区别在于存储网络中数据I/O与控制信息是否使用同一通道。

3.3.1带内虚拟化的实现模型

带内虚拟化，也称为对称(symmetric)虚拟化。是指虚拟化的操作在服务器和存储设备之间交换数据的通道中执行，存储数据和控制信号使用同一数据通道。因为所有的数据访问都会通过这个引擎，它就可以实现很高的安全性。就像一个存储系统的防火墙，只有允许的访问才能通过，否则就会被拒绝。

带内虚拟化的优点是：可以整合多种存储设备，便于集中式管理，因此具有极高的安全性。但容易造成网络拥塞，降低了性能，同时容易产生瓶颈和单点实效，故在应用中这种结构往往是冗余配置。

目前市场上使用该技术的产品主要有IBM的TotaStorageSVC，HP的VA、EVA系列，HDS的TagmaStore，NetApp的V-Series及H3C的IV5000。

.3.2带外(outofband)虚拟化

带外虚拟化，又称为非对称(asymmetric)虚拟化，是指虚拟化功能在位于存储数据通道之外的一个设备上实现。数据和命令信息使用不同的通道(如图2所示)，应用服务器的I/O命令通过专用的命令通道传至专用的元数据服务器或控制器，获得元数据和数据视图后，再直接通过数据通道得到所需要的数据。由于数据在专用的通道上传输，因此提高了性能，且避免了单点故障和瓶颈，但是在一定程度上增加了用户投资，数据的安全性难以控制，实施难度大于带内模式。

4存储虚拟化网络的关键技术

存储虚拟化的核心工作是物理存储设备到单一逻辑资源池的映射，通过虚拟化技术，为用户和应用程序提供虚拟化磁盘或虚拟卷，而且用户可以根据需求对它进行任意分割，并分配给特定的主机或应用程序，而为用户隐藏或屏蔽了具体物理设备的各种物理特性。实现虚拟存储化关键技术如下：

1)共享冲突与数据一致性

存储虚拟化的一个主要功能是实现存储数据的共享，普通的文件系统只允许对数据进行独占式访问，但是商业应用需要在操作系统和“数据仓库”之间共享数据。数据的不同拷贝应能在不同服务器操作系统所带来的存储共享和并行存储时的I/O访问冲突等。这就需要良好的锁机制算法、多种级别的锁机制以及Cache一致性等技术，来保证数据之间的连贯性和一致性。

2)异构适应性

虚拟存储的另一个主要目标是实现真正意义上的设备互操作性，简化在在由不同主机操作系统和不同设备类型组成的异构存储环境中的系统管理和用户操作，实现真正意义上的存储设备的透明性。

3)系统存储空间的动态扩展

开放系统的计算机模型经历了一个从单一的、大而全的结构过渡到“n-层、分布式的或并行”的结构。每一层都可以独立扩展，保证最优的资源利用率。SAN虚拟化允许按照需要扩充存储资源，而对逻辑层和应用层透明。因此，系统管理员可以以兆字节为单位来扩充存储容量，而不破坏重要的应用。按需存储将是未来实现数据中心的主要驱动力。

4)数据存储与容错策略

由于应用和数据服务是透明的，必须避免越权访问和恶意攻击，数据安全性由整个系统的管理软件来保证，因此保证数据安全性是存储虚拟化技术的难点之一。虚拟存储也必须以较小的容错开销建立容错功能，克服系统单点故障，避免不可恢复的数据损失，同时也必须拥有数据容错备份系统，以保证因不可抗力而丢失的数据拥有的可靠备份。

5总结

海量数据需求在各个应用场合不断增加，由于存储虚拟化技术能够提供系统的高可用性、高可靠性并易于维护，它正在成为存储领域的核心技术。由于存储应用场合的复杂性和不同用户的存储需求的多样化，存储虚拟化技术必须加以丰富和完善(如数据的备份、复制、恢复、远程容灾、快照和多重镜像支持等)，以提供良好的个性化服务。

另一方面，从目前来讲，存储虚拟化依然缺乏高度的标准化，不同的虚拟产品间的兼容性还有待进一步提高，必须尽快制定业界公认的存储虚拟化技术标准，以解决操作平台、网络和存储设备等产商及产品之间的互操作性问题，这样才能推动存储虚拟化技术的发展，当然在虚拟存储技术体现其

优越性的同时我们也不能够忽视虚拟技术的一些潜在问题，这样会更有利于虚拟技术向着智能化的方向发展。

参考文献

[1]QichaoXia，LianXingJia.ReserchofIntegrationMilitaryStorageResourcesBasedonStorageVirtualization.IEEEComputerSociety.2006

[2]CharlesMilligan，SidSelkirk.OnlineStorageVirtualization：ThekeytomanagerthedataexplosionIEEEComputerSociety.2006

[3]赵文辉，徐俊，周加林，李晨。网络存储技术[M]。清华大学出版社，2005年

[4]刘朝斌，谢长生，张琨.存储网络虚拟化关键技术的研究与实现.计算机科学2004年(31)

存储技术论文范文第4篇

关键词：NANDFlash，多通道流水线，大容量高速

 

1. 引言

本文的项目背景是企业一个大容量半导体闪存控制器的预研方案，而如何扩大容量，提高闪存存储速度是研究中的一个重要部分。以半导体作为记忆载体Flash芯片，比传统的磁存储设备更能承受温度的变化、机械的振动和冲击，可靠性更高，易于实现高速度、低功耗和小型化，日趋成为存储器的主流。它分为NOR 和NAND两种类型。与NOR型相比，NAND型具有存储密度更高、功耗更低、芯片引脚兼容性更好和成本效益更高等优点，在计算机及多媒体消费类电子产品中得到广泛应用。而现在单个NAND Flash芯片的存储容量比较小，读写速度也比较慢，因此，开发出高速、大容量的存储系统就显得尤为重要。本文将从NAND Flash的结构特性出发，对扩大闪存容量，提高存储技术进行探讨。由于NAND Flash有多个生产厂商，产品之间有一些差异，本文采用现在市面上流行的三星K9K8G08U0M[1]高密度NAND Flash 存储芯片，这样研究就有了很好的现实意义及实用价值。

2. K9K8G08U0M型NAND Flash芯片内部组成

图1 K9K8G08U0M芯片内部逻辑结构图

3. 扩展容量--多通道高带宽Flash存储阵列

图2　存储阵列组织结构示意图

4 提高存储速度方法探讨

4.1 并行总线及并行分路技术[4]

并行总线技术亦称拓宽总线技术，也即上节所提到的位扩展技术，即通过拓宽数据总线的宽度实现数据宏观上的并行操作。免费论文。比如, 由4块8bit数据总线的芯片组成一个32 bit宽的存储模块, 它们共用相同的控制信号, 包括片选信号、读写信号、地址信号等。免费论文。存储模块总是被看作一个整体而进行相同的操作, 只是数据加载的时候是不同的数据。这样，数据量将是使用一块芯片时的4倍, 所以理论上速度也将是非并行时的4倍。时分多路复用通信，是指各路信号在同一信道上占有不同时间间隙进行通信，具体说，就是把时间分成一些均匀的时间间隙，将各路信号的传输时间分配在不同的时间间隙，以达到互相分开，互不干扰的目的。借鉴时分多路复用通信技术, 可以将输入存储系统的高速数据流看作是以传输一个字所需的时间为一个时间片, 不同的时间片传输不同数据的时分多路数据复用。这也是下面要详细说明流水线技术的基本原理。

4.2 多通道流水线技术

流水线技术是一种非常经济、对提高处理机的运算速度非常有效的技术，它依据的是时间并行性。存储系统采用流水处理技术有两个前提条件：首先，在前一个I/O命令没有完全结束之前，系统能获取下一个I/O命令的有关信息；其次，不同部件应能同时操作，资源不发生冲突。由NAND Flash的写时序图分析可得，NAND Flash写入操作可分为3个步骤[3] ：首先，加载操作，即完成命令、地址和数据的载入工作；其次，自动编程操作，即由闪存芯片自动完成编程操作，将载入到页寄存器的数据写到内部存储单元的；最后，检测操作，即在自动编程结束后检测写入的数据是否正确。如果不正确，需要重新编程；如果正确，继续下一步的操作。

在写入自动编程命令后，NAND Flash提供专门的R /B#输出信号变低，指明当前正在进行内部编程操作，进入自动编程状态后的典型时间为700μs，远远超过前面的加载操作部分，当自编程操作完成后，R /B #变高，因此，对NAND Flash的操作满足流水线要求，可对写操作采取流水操作。免费论文。而用几级流水才能使得系统能够最高效的运行，下面来进行分析：

图3 存储器写操作流水方式

采用八级流水后的写速度计算[3] ,写入速度=（1页数据量×并行操作芯片数量×流水级数）/（加载时间×流水级数+自编程时间+检测时间），可得理论写速度为45MB / s。

5　总结

NAND Flash存储密度大，功耗小，可靠性高，体积小重量轻且成本也在不断降低，今后拥有非常广阔的市场。本文主要从芯片自身的结构特性出发，从硬件的角度采用位扩展、并行总线、及流水线技术对提高NAND Flash存储容量和速度进行了探讨。同时在提高闪存容量的速度方面的探讨还可以涉及到Flash纠错算法（ECC），地址映射表[4]，Flash文件系统优化算法等等，这些都有待在今后的工作中进行研究。

参考文献:

[1] K9 K8G08U0M Advanced FLASH Memory Data Sheet SAMSUN G Electronics , 2007.

[2] 　张锐.高速大容量存储系统的研究和设计. 航空计算技术, 2008. 7.

[3] 　李敏杰等. 基于SOPC 高密度固态存储系统的研究与实现[ J ].微计算机信息.2007.

[4] 　李超. 高速大容量FLASH 存储系统设计[ J ].火控雷达技术, 2007(3).

存储技术论文范文第5篇

【关键词】存储虚拟化 基于主机 基于存储网络 基于存储设备 云计算

­1 引言

存储虚拟化作为云计算的关键技术之一，已经有大量的理论研究，但在实际引入策略和应用方面的研究却很少。IT系统规划和设计人员在面对具体的存储虚拟化建设项目时，常会觉得无从下手：

存储虚拟化技术和产品这么多，各自有什么优缺点？

不同虚拟化技术的适用场景是什么，有哪些限制条件？

存储虚拟化的效果到底如何？

本文将给出这些问题的答案，为存储虚拟化的引入和推广添砖加瓦。

2 存储虚拟化三种技术的对比分析

存储虚拟化是在主机和物理存储之间创建一个抽象层，实现对所有存储资源的集中管理、统一调度，从而屏蔽物理设备的复杂性，并提供自动精简配置、自动数据迁移等扩展功能。典型的存储虚拟化技术按照实现层面不同，分为基于主机、基于存储网络、基于存储设备三种方式，如图1所示：

三种技术的实现原理如下：

（1）基于主机的存储虚拟化：通过在连接存储设备的主机上安装逻辑卷管理软件（客户端软件），实现存储虚拟化的工作，经过虚拟化的存储空间可以跨越多个异构的磁盘阵列，典型的产品是Veritas Storage Foundation。

（2）基于存储网络的存储虚拟化：此方式主要通过在存储域网（SAN）中添加虚拟化引擎，实现异构主机对异构存储设备的虚拟化管理。该技术根据数据流向又分为带内（In-band，业务数据和控制数据通道共用）和带外（Out-band，控制数据走专用的通道）两种。典型产品有IBM SVC等。

（3）基于存储设备的存储虚拟化：此方式主要通过在存储控制器上添加虚拟化功能，将存储设备的容量划分为多个存储空间（LUN），实现多个主机系统的虚拟化管理，典型产品有HP EVA阵列等。

三种技术都能够做到异构存储系统整合和统一数据管理，也各有优劣，如表1所示。

3各种存储虚拟化技术的适用场景分析

根据主流存储虚拟化技术的优劣势，对存储虚拟化应用场景进行研究并总结，具体如表2所示。

总体来看，基于存储网络的虚拟化适用范围最广，可作为一般情况下的首选。考虑到该方式所采用的虚拟化管理设备实际为X86服务器，可靠性较低，建议配置双机。基于主机的虚拟化可以使服务器的存储空间跨越多个异构的磁盘阵列，常用于在不同磁盘阵列之间做数据镜像保护。基于存储设备的虚拟化适用于已有“机头”的场景，对其他厂家的兼容性仍有待验证。

4 存储虚拟化功能测试

4.1 测试内容

本次测试选用适用性最广的基于存储网络的虚拟化技术，测试产品是IBM SVC和HP SVSP两种，测试的主要内容如表3：

4.2 测试结论

（1）HP SVSP：一共测试15项，通过13项

测试结果：HP的虚拟存储对于旧的存储支持一般，另外在测试镜像异常断开后不能自动恢复镜像，因此这两项案例测试未通过。在性能上和虚拟化前基本可以保持一致。

（2）IBM SVC：一共测试15项，通过15项

测试结果：IBM虚拟存储设备安装过程比较简单，识别阵列比较顺利，测试案例的测试过程比较顺利，配置界面操作比较简单，兼容性比较好，性能上在随机读写方面有一定优势。

除了功能测试外，还选择了5个应用场景进行了性能测试，通过模拟实际的业务场景进行虚拟化前后的性能数据对比，发现在虚拟化后的性能并无太大的下降，对实际业务的影响非常小。

测试结论（仅针对本次测试）：从业务支持角度来说，虚拟化实现了统一的存储管理和分配，在合适的虚拟化技术和合理的虚拟化规划基础上，不会产生性能瓶颈，并且在一些特定场景下可以实现性能提升。

5 结束语

存储虚拟化作为云计算实现的主要基础技术，正在从理论研究走向落地实现。本文从存储虚拟化实际应用面临的几个问题出发，研究了主流技术的特征及其适用的场景，并通过实际的测试对虚拟化功能进行了验证，为存储虚拟化的发展提供了快速判断的科学依据。

【作者简介】

张式勤：工程师，硕士，现任职于中国移动浙江公司信息技术部，从事系统规划工作。

存储技术论文范文第6篇

关键词：存储虚拟化；原理；实现

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）34-0012-01

随着科学技术的迅猛发展，使人们进入到信息化时代，人们在日常生活中接触到的信息越来越多，信息的获取手段也越来越先进，数据信息的指数级不断增长，各行各业建立了专门的数据中心，面对海量的信息，加强对信息的备份和处理成为当前迫切需要解决的问题。信息存储技术手段的不断完善，使信息处理方法日渐完善。

1 存储虚拟化原理分析

1.1 分布式集群技术

分布式集群技术主要是指在集群环境中，对存储管理内容进行备份，充分运用分布式集群技术去解决负载均衡问题。在分布式集群中常会遇到互斥、死锁或饥饿现象，由于操作系统无法掌握分布式集群当前的所有进程状态，需要通过观察本地系统上的进程来了解当前的信息状态。分布式快照算法是分布式集群技术中的一项重要方法，能够确保数据信息的可靠传输，需要对进程的全过程进行控制，通过发动标识的形式来启动算法，按照进程P的步骤执行各项计算工作，进程P的主要执行步骤为：第一步，运用P来记录本地状态Sp。第二步，q到p的通道状态在p上将会显示为空。第三步，运用p对所有的流出通道贴上广播标识。待这些步骤完成后，才可在p上进行信息的发送和接收。分布式快照算法作为一项集中式算法，在实际的应用过程中展现出了较强的灵活性特点，适用于任何的分布式环境[1]。

1.2 存空间映射技术

一般的虚拟化网络存储系统主要由磁盘阵列、直接存储和网络存储系统结构等几个方面的内容构成，作为一个大型的网络存储系统，能够确保抽象拓扑结构的统一性。系统主要是由虚拟存储服务器、上层客户端应用和虚拟存储节点子系统等方面的内容构成，在应用过程中，上层客户端通过向系统提出请求的形式，与存储子系统建立密切的联系，彼此展开交互式的工作，展现出了系统数据的维护和查询能力，为用户与存储设备之间的对话提供了有效的连接手段。在虚拟网络存储中，由于系统内部存在着不同的设备节点，需要对其进行虚拟有机整合，将运用到的设备定义为虚拟存储设备，为用户提供服务。为了确保存储虚拟化技术的良好应用，需要将虚拟化技术运用到客户端和服务器端上来，为客户系统提供远程数据和元数据访问功能，将本地的文件资料与远程系统中的文件资料有机地统一起来，为上层用户提供了良好的服务。

1.3 带外架构模型

带外架构模型是存储虚拟化模型中的重要组成部分，需要在存储虚拟化的过程中，强化数据的管理和存储功能。带外虚拟技术主要是指在数据读写前完成的虚拟工作，虚拟部分的内容通常不会在存储设备的访问路径上实现，只能通过存储网络的形式实现。在运用带外架构模型进行存储虚拟化的过程，需要确保同一网络中的数据流能够直接与存储设备进行交互，有利于提升存储的性能。虚拟化控制管理存储设备在实际的应用过程中，需要将物理存储设备做成逻辑卷的形式，将其平均分配给各个应用服务器，要想取得虚拟卷的配置信息，需要通过虚拟化控制器来实现。应用服务在运行过程中，要求访问“磁盘”，需要通过请求的形式来实现，将信息发送到虚拟化控制器中。虚拟化控制器需要将信息转换成物理设备的形式，将结果还给，转换后的请求信息需要通过存储网络的形式发送给存储设备，来完成读写操作[2]。

2 存储虚拟化实现研究

SAN系统中的快照主要是指需要通过对技术的使用，将设备中的数据定格在某一个时间点，需要充分利用虚拟设备来完成数据的访问。传统的快照系统在实际的应用过程中，主要是以全量拷贝的形式来实现的，随着数据量的增多，对数据存储技术提出了较高的要求。要想提升数据存储效果，需要运用COW技术来提升元数据的通讯功能，通过底层的驱动，向网络中发送元数据请求指令，将操作作为一个网络数据包，待恢复快照时，不需要全部进行拷贝，通过将临时空间中的物理信息返回给用户的形式，让用户感觉恢复工作是瞬间完成的。分布式快照系统是虚拟化存储系统中的核心技术内容，主要分为本地快照和全局快照两种形式，虚拟化卷存储架构主要是通过全局型的分布式快照技术来实现的，虚拟化管理需要建立在对磁盘重新编址的基础上实现的，能够为用户提供连续的磁盘空间，减轻了员工繁琐的工作任务，对提升存储系统的维护管理效果具有重要作用[3]。但是分布式卷管理在实际的应用过程中存在较多的问题，由于系统具有较大的开发量，需要通过各个系统部门和专业人员之间的密切配合来实现，有助于确保系统的稳定性，促进系统的改进和优化，提升系统的应用效果。

3 结论

随着数据量的增多，加大了数据存储器的管理难度，通过运用虚拟化存储技术，能够促使数据访问更具透明化。因此，需要将存储虚拟化作为存储器管理中一项重要的技术，构建数据存储的标准架构，提升数据存储使用的可靠性及扩展性。高效的数据管理是数据存储工作中的一项主要内容，对提升数据存储管理效果，满足虚拟化数据存储的管理需要具有重要作用。虚拟存储要求运用虚拟化的手段集中管理数据存储器，确保各模块在一个存储池中的统一管理，给使用者提供了高数据传输和大容量的数据存储系统。

参考文献：

[1] 叶文伟，袁建国. 论虚拟化技术对图书馆存储管理的投资保护[J]. 农业图书情报学刊，2012（3）：178-180.

存储技术论文范文第7篇

关键词：云存储；技术研究；未来发展

中图分类号：TP333 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 24-0000-01

我们知道，现在各大市场上充斥着平板、智能手机、笔记本电脑、台式电脑等各个网络设备。而且这些设备的价格也正在不断的降低，无论是哪个阶层的人群都有能力消费起这类的科技产品。正是如此，人们所使用的网络设备，也不在局限于哪台、哪个地方的网络设备，如何才能够满足人们在不同地点、不同时间对于数据的便捷访问的需要，是现今网络技术发展需要解决的难题所在。而云存储技术就是在这样的一个环境下孕育的。

一、云存储技术的发展历程

（一）云存储技术在国外诞生

中国的计算机科学技术起步较国外来说，实在是太晚。中国现今的计算机科学技术和国外的计算机科学先进技术相比，还无法并驾齐驱。2008年，这也是中国首次举办奥运会的年份，这年，世界上云计算技术开始浮现。也就是紧跟着云计算技术发展的节奏，云存储技术也慢慢走入了人们的视野。各大internet公司，如IBM，苹果，谷歌等开始开发属于自己的云存储技术。关于云存储的存储模式，现今市场上所流行地一般有两种：一是文件的大容量分享方式；二是云同步存储模式。相信各位网民在网上冲浪的时候，总会发现自己身边的各个软件开始增设云同步、云存储的服务。例如360安全卫士就增设了云盘、网易也是不甘落后，增设了云附件。现今，云存储技术发展领域的竞争激烈，各大公司为了推广自身的云存储技术，开始设计出仅和自身旗下产品相适应的云存储技术，云存储技术已经和它们的电子产品进行绑定。例如苹果的icloud就仅仅只是面向于ios用户。

（二）云存储技术在国内崭露头角

1.云存储技术“前途无量”

云存储技术是一个新兴的产业，同样也是备受各大公司、专家学者的青睐。从2008年云计算开始到现今，云存储技术似乎已经是为各大网民用户所熟悉、所接受。例如我国IT公司巨头腾讯、金山、迅雷等，无论是专攻于播放器、还是专攻于网络安全类的IT公司已经是开发出云存储功能，关于这点相信大家在日常生活之中也能够切身体会到。而且，就现在的网络电视机上也正是在普遍地使用着云存储技术。可见，无论是哪位商家都想要动这一块奶酪。云存储技术的发展迅猛之势，用“一夜风靡”来形容也不过分。

2.机遇与挑战

国内的云存储技术虽然发展速度快，但是必须要清醒地是，我国的计算机科学技术本身的底子就不是特别扎实，再加上这么快的发展速度，其的质量问题很是令人担心。云存储技术的研究发展在我国目前仍旧只能够算起步阶段，市场的发展状况也是没有国外的那么稳定，未来发展之路仍旧不好走。国内的网民对于SSP还是没有完全信任，网民在上网时，仍旧存在自己的信息可能是否被泄露的担忧。纵然现今各大商家已经推出了云存储技术服务，但是也是鲜有几个网民是它忠实粉丝。对于商家和网民之间的信任度的建立，不是一两天的工夫，这需要日积月累的交流沟通之后，才能够建立起来。由此可见，云存储技术的发展之路，前路漫漫，荆棘丛生。

二、云存储技术发展的瓶颈

安全性问题：如前所述，虽然云存储已经是遍布了网络市场，但是还是没有能够得到人们的广泛使用。一些企业或者单位部门，根本就无视于云存储技术的使用，还是数据存储于自己私人的光盘、U盘之中。究其根源，还是在于它们对于“云”的不了解，不放心。毕竟网络上因数据丢失而引发各种安全问题还是在触痛了网民的神经。可以说，安全问题是对云存储服务的最大挑战。这一问题直接关系到云存储市场的生死存亡。从客户的角度分析，既然把重要数据交给第三方托管，自然希望SSP能够确保数据的不被篡改、不丢失、不被非法访问或任意窃取。而且上传和下载的速度不能太慢，最好能够提供实时高带宽的传输服务，这就给SSP们出了一道市场考题。

三、云技术的应用

（一）云教育应用

视频云计算应用在教育行业的实例：流媒体平台采用分布式架构部署，分为web服务器，数据库服务器、直播服务器和流服务器，如有必要可在信息中心架设采集工作站搭建网络电视或实况直播应用，在各个学校已经部署录播系统或直播系统的教室配置流媒体功能组件，这样录播实况可以实时传送到流媒体平台管理中心的全局直播服务器上，同时录播的学校也可以上传存储到信息中心的流存储服务器上，方便今后的检索、点播、评估等各种应用。

（二）云会议应用

云会议是基于云计算技术的一种高效、便捷、低成本的会议形式。使用者只需要通过互联网界面，进行简单易用的操作，便可快速高效地与全球各地团队及客户同步分享语音、数据文件及视频，而会议中数据的传输、处理等复杂技术由云会议服务商帮助使用者进行操作。目前国内云会议主要集中在以SAAS（软件即服务）模式为主体的服务内容，包括电话、网络、视频等服务形式，基于云计算的视频会议就叫云会议。云会议是视频会议与云计算的完美结合，带来了最便捷的远程会议体验。及时语移动云电话会议，是云计算技术与移动互联网技术的完美融合，通过移动终端进行简单的操作，提供随时随地高效地召集和管理会议。

四、结束语

云存储技术，毋庸置疑地将会掀起市场上存储技术的又一次改革浪潮。在未来，云存储技术也会得到人们的广泛使用。但是随着一个新兴产业的发展，总需要一定的机制和制度来制约、去保障其的安全、稳定、高效性质。云存储应用将网络上各种超大数据进行整理、归集，使之成为一个云状，为用户对于大数据的存储和访问提供了便捷的接口。

参考文献：

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存储技术论文范文第8篇

关键词：存储域网络；网络存储

中图分类号：TP333文献标识码：A文章编号：1007-9599 （2010） 14-0000-01

The Network Storage Study on Storage Area Network Technology

Tan Jia

(Shanghai University,Shanghai200010,China)

Abstract:This paper introduces the basic concepts of storage area network storage area networks,and various types of technical characteristics,discusses the technology-based storage area network topology and network storage structure of the technological advantages of this storage structure.

Keywords:Storage area network;Network storage

一、引言

随着社会的发展与进步，人们在工作、生活当中所需要存储的数据就其规模而言已经可以称之为海量数据，可以说，在当今社会，对于这些海量数据的快速、有效以及安全的存储已经成为制约社会发展并为理论界所广泛关注的重要问题。

二、存储域网络技术特点

存储域网络（Storage Area Network，简称SAN）是通过专用高速网将一个或多个网络存储设备和服务器相互连接的专用存储系统，是当前应用最为广泛的存储技术。可采用光纤通道（Fiber Channel，简称FC）、IP/Ethernet、InfiniBand互连技术分别组建FC-SAN、iSCSI-SAN和InfiniBand-SAN。

（一）FC-SAN

基于FC的SAN应用方案是当前使用最多，产品最为成熟的SAN技术。FC-SAN主要由磁盘阵列、FC-Switch交换机和主机光纤接口卡等组成。FC-SAN存储系统主要具有技术特点是通过高速光纤通道与使用可伸缩的FC-Switch网络拓扑结构为SAN内部任意节点之间提供多路可选择的数据交换，并且由高速交换机处理设备访问的网络拥塞，使得增加连接设备的数量不会对各个设备的访问速度产生影响。

虽然FC-SAN的性能很优越，而且其可扩展性也很好，但是由于受到现有的光纤传输方式价格昂贵的约束，其应用范围相对较小。因此，IT界又进一步研制、开发了基于普通IP协议和以太网的SAN存储技术，即IP存储（IPS）。这种技术是将SCSI协议映射到TCP/IP协议上，使得SCSI的命令、数据和状态可以在传统的IP网上传输。

（二）IP-SAN

由于IP-SAN存储技术采用潜在不可靠的IP网络传输数据，加之网络环境不安全，iSCSI存储要求采用多种安全措施以提高IP-SAN存储技术的可靠性以及数据访问和数据存储的安全性。通常采用的安全方法主要包括KRBs、SPKM、SPR（远程安全密码）以及CHAP（握手认证协议）等。

（三）InfiniBand-SAN

InfinBand是一种新型的I/O体系结构，这种技术将I/O系统与复杂的CPU/Mem分开，采用基于通道的高速串行链路和可扩展的光纤交换网络替代共享总线结构，提供了高带宽、低延迟、可扩展的I/O互连，克服了传统的共享I/O总线结构的种种弊端。InfinBand技术不仅可用于服务器内部、服务器之间以及集群系统的互连，还可用于存储系统的互连，组建基于InfinBand的SAN。

InfinBand-SAN的主要技术特点包括：可伸缩的Switched Fabric互连结构；由硬件实现的传输层互连高效、可靠；支持多个虚拟信道（Virtual Lanes）；硬件实现自动的路径变换（Path Migration）；总带宽可随IB-Switch规模成倍增长；支持SCSI远程DMA协议（SRP），实现高速、低延迟的远程DMA传输，一次传输量多达4K Blocks；具有较高的容错性、抗毁性以及较高的可靠性、可用性、可维护性（RAS），同时支持热插拔。

三、存储域网络技术存储

（一）存储域网络存储的拓扑结构

基于存储域网络的网络存储结构的组成部分包括主机总线适配器、网桥、路由器、光纤、集线器以及交换机等，各部件遵循连接协议进行通信。

主机是通过主机总线适配器与存储设备相连接，FC、SCSI和ESCON的设备通过网桥相连，而SCSI总线和FC端口之间的数据转换则是通过路由器完成的。集线器在存储域网络中所起的作用与其在传统网络中所起的作用是类似的，服务器可以通过一个或多个FC集线器对存储网络进行访问。需要注意的是，集线器端口较少，一般是7-12个，共享100Mbps的带宽，但在同一时刻内只允许两个节点可以相互通讯，因此集线器非常适合较小的应用场合。FC交换机是存储域网络拓扑结构逻辑上的中心。交换机可以和集线器配合使用，组成网络互连结构，并且能够满足各个端口之间以满足带宽相互访问的要求，从而进一步提高网络系统的性价比。

（二）存储域网络存储的技术特点

1.提升了主机系统的存储带宽。

存储域网络的环路带宽能够达到200MB/s，能够在很大程度上提升了主机系统的存储带宽。而且由于大量的数据存在于高速的存储域网络存储缓存当中，减轻了服务器与客户机之间的带宽压力。

2.通过存储域网络实现对大数据量的访问操作。

在存储域网络存储系统当中，只有少量的控制信息需要通过TCP/IP网络进行传输，而大量的数据是通过存储域网络进行访问的，因此极大地节省了TCP/IP网络带宽资源。

3.硬件设备采用冗余结构。

存储域网络架构支持Active/Active和Active/standby，所有硬件设备都可以采用冗余结构，提高了系统的存储速度与安全性，并且提高了数据访问速度。

四、结论

当代社会对于存储系统高可靠性、高可用性、高性能、动态可扩展性、易维护性和开放性等众多方面的需求，对现有的存储技术提出了挑战，存储器件和设备这一级无论做得多好，都难以满足网络和企业存储的多种需求，这就需要在存储系统结构解决问题。

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存储技术论文范文第9篇

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存储技术论文范文第10篇

关键词：存储模式，存储设备，接口技术，智能存储

 

1. 引 言

互联网技术广泛应用以及计算机技术的发展，人们对数据存储的需求及方式有了巨大的改变。表现在三方面：首先，许多应用系统，如电子商务，数据仓库，企业资源规划(ERP)和客户关系管理（CRM）等对存储容量有巨大的要求；其次，应用系统要求对数据进行快速有效的存取；最后，需要对数据进行有效的管理。本文叙述了存储模式的发展，相应的存储设备、存储接口技术等。NAS存储技术在图书馆的应用，实现了数字化管理。

2. 存储模式的发展

分为封闭系统存储和开放系统存储，目前主要以开放存储系统发展和应用为主（如图1示）。

图1

2.1 内嵌式存储系统

内嵌式存储系统（Embedded Storage, ES）就是把存储器内嵌于服务器中，比如我们熟悉的PC硬盘就是这种模式，其优点是简单易用，缺点是每个服务器只能保存有限数量的存储器件，而且存储容量和存取速度也受到服务器性能的限制。另外，如果服务器出现故障，则其存储系统也随之变为不可用，这是一个致命缺陷。

2.2 直接存储系统（Direct AttachedStorage DAS）

采用独立的外接式存储设备（如RAID JBOD等）并通过标准接口技术（如SCSI）与服务器连接。将对存储器件的读写操作从应用服务器中分离出来，高速接口技术从一定程度上提高了总体存取时间。DAS又称为以服务器为中心的存储体系。存储设备为通用服务器的一部分，该服务器同时提供应用程序的运行，即数据访问与操作系统、文件系统和服务程序紧密相关。当用户数量增加或服务器正在提供服务时，其响应速度会变慢。在网络带宽足够宽的情况下，服务器本身成为数据输入输出的瓶颈。

2.3 网络依附存储系统（Network AttachedStorage NAS）

NAS的结构是以网络为中心，面向文件服务的系统（如图2所示）。应用和数据存储部分不在同一服务器上，其中专用数据服务器不再承担应用服务，称之为"瘦服务器"（Thin Server）。数据服务器通过局域网的接口与应用服务器连接，通过标准LAN进行访问。由于采用局域网上通用数据传输协议，如NFS、CIFS等，所以NAS能够在异构的服务器之间共享数据，如Windows NT和UNIX混合系统。NAS系统的关键是文件服务器，专用文件服务和存储服务的服务器是文件系统所在地和NAS设备的控制中心，该服务器可以支持多个I/O节点和网络接口，每个I/O节点都有自己的存储设备。

图2 NAS

2.4 存储区域网络（StorageArea Network SAN）

SAN是以光纤通道（Fiber Channel, FC）实现服务器和存储设备之间通讯的网络结构（如图3示）。SAN的核心是FC，SAN网络路由器、交换机等， SAN设备需要使用光纤通道技术，又称为光纤通道路由器或光纤通道交换机。其中的服务器和存储系统各自独立，地位平等，通过高带宽FC路由交换机相连。SAN路由器负责把数据从服务器传送到存储设备或存储设备传送到服务器，SAN路由器使用光纤通道协议而不是TCP/IP协议，可避免大流量数据传输时发生阻塞和冲突。工作站通过局域网访问服务器，在各存储设备之间交换数据时可不通过服务器，减轻了服务器承受的压力。。

图 3 SAN网络系统及设备

3. 存储设备类型、接口技术简介

存储系统模型经历了ES、DAS、NAS以及SAN几个阶段，不管何种模式，都涉及存储设备及外界接口技术等问题。对于SAN来说，存储设备需要SAN路由器或交换机等。

3.1 存储设备

3.1.1 磁带库

磁带库设备包括自动加载磁带机和磁带库，自动加载磁带机有一个磁带驱动器和自动磁带更换装置组成，可以从装有多排磁带闸中拾取磁带并放入驱动器中，且支持例行备份过程。

磁带库具有自动备份和数据恢复功能外，存储容量可达数百PB，实现连续备份。自动磁带搜索可在驱动管理软件控制下实现智能恢复，实时监控和统计，摆脱人工干预。随着制造技术和生产工艺的改进，磁带库的性能还将得到更大的提高，从而在未来的存储市场中长期扮演重要的角色。

3.1.2 光盘存储设备

光盘存储设备（CD、DVD及其驱动器）是经常接触到的存储系统。光盘存储设备的优点是价格低廉，可靠性好，体积小，便于携带且可随机读写，保存时间长。然而一张光盘的存储容量有限，光盘塔、光盘库以及光盘网络镜像服务器就是基于此设想而开发的基于光盘的海量存储设备。光盘网络镜像服务器是一种可在网络上实现光盘信息共享的网络存储设备。具有大型光盘库的超大存储容量，而且还具有与硬盘相同的访问速度，其单位存储成本大大低于光盘库和光盘塔，因此光盘网络镜像器已开始取代光盘塔和光盘库，逐渐成为光盘网络共享设备中的主流产品。

3.1.3 磁盘存储设备

磁盘存储设备具有高性能，高容量，高可靠性的特性，是目前构建存储系统的主要设备。为进一步提高存储设备的容量和可靠性，每个磁盘存储设备可包含多个磁盘（磁盘阵列）。根据有无管理功能，这类存储设备可分成RAID(Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks,独立/廉价磁盘冗余阵列)和JBOD(Just a Bunch Of Disks)两种。RAID内置处理器以实现对磁盘阵列的管理，根据对性能的不同要求和相应的管理算法，分成不同的等级，如RAID0,RAID1----RAID6等。JBOD在物理特性上与RAID有许多相似之处，但本身缺乏内部管理功能，因此需要外部软件或硬件支持。

3.2 存储设备接口技术

存储设备通过标准化的I/O接口技术与服务器，SAN交换机通信实现开放式的系统互联。目前最主要的接口技术包括SCSI(小型机系统接口)，iSCSI(internet SCSI ),光纤通道FC（Fiber Channel）。

3.2.1 SCSI

SCSI作为一种I/O技术方便了存储的操作和管理，可以为不同类型的设备提供统一的数据交换平台，另外SCSI还具有占用CPU资源少，支持高速数据传输等优点。经过多年的发展，出现了多种总线宽度，多种总线速率， SCSI总线仲裁方式等。特点如下；

高速总线技术提供可靠的数据传输；

方便的存储设备添加和连接；

SCSI设备间的高兼容性；

相当的总线长度。

3.2.2 iSCSI

iSCSI是结合了TCP/IP和SCSI的一项标准接口技术或协议，将SCSI命令和块状数据封装到TCP/IP包中来发送和接收。发送端将SCSI命令和数据封装到TCP/IP包中再通过网络转发，接收端收到TCP/IP包之后将其还原为SCSI命令和数据并执行，完成之后将返回的SCSI命令和数据在封装到TCP/IP包中传送回发送端。在用户看来整个过程就像访问本地的SCSI设备一样简单。由于iSCSI是建立在IP网络之上，易于将连接能力延伸到LAN区域之外，包括城域网和广域网，这使iSCSI具有更大的灵活性和较低的成本，也大大幅度降低了存储系统的复杂性。。iSCSI的最终目的并不是代替SCSI或光纤通道，而是使IP用户终端能够连接到基于SCSI以及光纤通道的存储设备上。

3.2.3 光纤通道

光纤通道FC（Fiber Channel）是存储系统中常用的一种介于I/O通道和网络连接之间的通信协议。。它综合了通道通信和网络通信的优点，能给不同设备提供高速的数据交换通道。现在常见的有100MB/S和1000MB/S两种速度。同时光纤通道也能提供比较远的通信距离，可达到数十公里。

光纤通道可以是点到点的直接连接，环型连接，还可以连接成网状。光纤通道协议是一个分层的通信协议，包括物理层（FC-0）, 编码解码层（FC-1），桢协议流控制层（FC-02），通用服务层（FC-3），带上层协议层（FC-4）。光纤通道网络中的设备必须遵循光纤通道协议的各个层次来通信。

4. 网络存储技术的应用实例（图书馆应用）

随着技术的发展，需要存储和传播的信息量越来越庞大，信息的种类和形式越来越丰富，传统图书馆的机制显然不能满足这些需要，因此，提出了数字图书馆的设想。数字图书馆是一个电子化信息的仓储，能够存储大量各种形式的信息，用户可以通过网络方便地访问，以获得包括多媒体在内的各种信息，信息存储和用户访问不受地域限制。建设的数字图书馆，是一种运行在高速宽带网络上的、分布式超大规模的、可跨库检索的海量数字化信息系统资源库群，对有价值的图像、文本、语音、影像、影视、软件和科学数据等多媒体信息进行收集、加工、存储和管理，实现知识增值，并提供基于网络的电子存取服务。具体地说，图书馆主要希望实现三种应用：图书馆知识管理系统数据库、数字图书馆系统数据库和图书馆 Web 站点群静态页面存储。这样的目标无疑对存储系统的要求很高，既要求高可用性、高可靠度和大容量，还需低成本和易安装管理（图4示）。

图4 NAS在图书馆的应用

5. 总结与展望

存储模式已经历了四个阶段，各种存储设备和接口协议都有待完善，各种存储设备和技术正趋于融合，网络存储系统实际已得到应用（如在图书馆应用）。本文虽然做了一些简单的探索工作，却是远远不够的，其功能、需求、体系结构、实现技术都有待进一步的研究。由于宽带的发展、对存储系统需求的增加，网络存储正在迅速兴起。未来网络存储系统将是智能的、分布式的、虚拟化的存储系统 ，能够实现自我管理、自我优化和自我恢复的系统，因此，它必将引起人们的重视并更加深入的研究。

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存储技术论文范文第11篇

粮食物流较早出现在西方国家，并受到政府和企业的重视，其中以加拿大、美国等国在粮食物流的生产、运输、储存等环节较传统方式进行了全面优化，并且取得的显著的经济效益，粮食企业物流管理理论也逐渐成熟，被其他众多国家所借鉴。国外关于粮食企业物流管理的文献研究的特点是比较深入，尤其在物流技术方面比较深刻，硬件设施与技术在世界上处于领先地位，但是研究对象比较单一，且范围比较狭窄，尤其缺乏在物流管理系统优化方面的研究。

国内大多数研究主要集中在粮食流通体制、粮食物流组织和对策、粮食物流技术等粮食物流的某个方面或环节。但是在把握粮食物流现状、优化物流系统管理方面存在一些不足，需要进一步加强探索。

2 仓储型粮企物流管理的要素及特征

对于仓储型粮食企业，物流系统是一个复杂的系统。粮食仓储企业物流系统管理由粮食的仓储管理、装卸搬运、加工、物流装备管理以及系统信息化管理等多种要素构成（孙淑生，2006）。粮食企业物流系统管理具有一般系统管理所共有的特点，即整体性、相关性、目的性、环境适应性，由于粮食自身的特性，使得粮食企业物流系统还具有结构复杂、目标众多、实时监控性高等独有的特征。

3 仓储型粮企物流系统优化的目标

粮食企业物流系统化管理与优化的基本目标是实现粮食物流的合理化配置，以最低的费用支出完成粮食实体从供应地向消费地的运动。系统的管理与优化对规模适当化、运送及时化、库存合理化、费用最小化等有着严格的规范和要求。

4 国内仓储型粮企物流系统管理的现状及存在问题

在市场经济条件下，我国的粮食仓储企业保持了稳定的发展，获得了较好的经济和社会效益，物流系统建设和管理水平有了一定的提高。

全国粮食物流设施建设项目调查表明，截至2007年5月底，全国2006年以来开工建设和已基本完成前期工作、单个项目总投资在1000万元以上的项目共有342个，计划总投资468亿元。从已开工部分项目投资构成分析，以企业自筹为主（约占90%以上）。按主要建设内容为粮食储存库、码头、物流中心和综合园区、其他（批发市场、加工仓储设施等）分类：以粮库建设为主的项目共114个，计划总投资57.5亿元，已完成投资14.5亿元，投资所占比例分别为12%（何黎明，2008）。粮食集装箱运输在国内已经广泛开展起来，向着先进的模式发展。

但是在迅速发展中仍存在着一些缺陷与不足。目前我国大部分仓储型粮食企业还处在机械化和自动化仓储阶段，智能化设备实施应用相对缺乏，与国外先进企业逐渐产生运作效率上的差距。同时企业在储粮管理水平上与国外先进企业仍存在着差距，尤其体现在仓库的合理布局上。配送过程中，出现了配送费用高、配送时间长、货损严重等问题，而且缺少安全性高的集装箱汽车配送。详见图1：

图1 粮食集装箱运输比例

5 仓储型粮企物流系统管理存在的问题的原因剖析

在综合把握我国仓储型粮食企业物流系统发展现状，同时与国外先进企业进行比较研究后，我们不难发现我国仓储型粮食企业目前面临的一些问题。

5.1 物流设施缺乏有效规划

在粮食储存仓库建设中，基层粮食收储企业的现有仓房多建于二十世纪七、八十年代。由于年久失修，基层国有粮食收储企业近半数仓房出现了屋面漏水、屋檐垮塌、墙体裂缝、地坪返潮、晒场破损、仓房四周水道堵塞严重等隐患，长期下去既影响粮食安全储存，又容易发生仓房倒塌事故。仓储机械数量虽多，但老化失修严重。基层国有粮食企业过去配备的一些仓储机械设备已显得陈旧，功能欠缺，严重制约了国有基层粮食企业的收购保管工作。在运输方面，一方面由于国家宏观调控的制约，另一方面由于企业自身发展的限制，国内粮食运输与配送缺乏有效统筹规划，运载工具不一，严重影响了粮食仓储企业的发展。

5.2 物流技术缺乏有效改进

国内粮食仓储企业在物流技术上有了一定的改进，但是与发达国家先进企业相比，一直处于落后地位，尤其缺乏现代物流装备与技术、物流信息系统等先进科学技术的投入使用。由于技术欠缺，国内仓库建设类型稍显单一，容量不大（见表1）；基础研究薄弱，一些新的粮食储藏技术缺乏科学支撑。目前国家粮食储备库推广的一些较为先进的实用技术仍缺乏过硬的数据支撑，在一定程度上阻碍了企业的发展。因此，在不同类型的粮食仓储企业，引进具有代表性的新仓型、新设备、新技术，带动和指导我国粮食仓储工作，是目前亟待解决的问题。

表1 主要粮食大国仓容系数比

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5.3 物流管理缺乏有效控制

在库存控制和管理上，国内企业普遍储粮数量过大、成本费用偏高，在国际市场上缺乏竞争力。每年国家仅多余粮食的保管费用就要多支出100多亿人民币，巨额的开支无形中使我国仓储企业在国际市场的激烈竞争中缺乏价格的竞争优势。见图2：

在储藏过程中，粮食储存时间长，品质陈化问题突出。在管理层次上，粮食储运与流通脱节，一体化建设的系统设计不够完善，不能使各个环节的效能得到充分的利用。仓型选择、储运作业、配套装备等方面的系统设计也存在一定的缺陷。国内大多企业虽然都运用了计算机进行管理，但大多停留在数据整理这个单一环节，不能将整个物流系统有效的组织起来，缺乏作业环节间的紧密联系。

5.4 专业人才缺乏有效培养

我国粮食仓储行业现有近200万人，绝大部分文化水平较低，专业技术人员不足20%，不能满足粮食行业快速发展的需要。新建的粮库多数配备了仓储机械设备、检化验仪器、现代储粮装备和与之配合应用的新技术，这些装备和新技术的科技含量高，需要较高的专业理论知识和操作技能。如何安全、经济、有效、科学地用好这些新设备、新技术，提高管理人员的自身业务水平和技术管理水平，已成为粮食仓储企业亟待解决的新问题。仓储企业缺乏大量的物流技术人员，迫切需要一大批既懂得理论又精于操作的专业物流人才。

5.5 政府政策缺乏有效完善

发达国家依法管理粮食，并根据时展不断修改和完善法律，进行强化监督。我国是粮食生产大国，但粮食管理方面的法律法规尚未建立或亟待完善，建立和完善有关粮食法律法规不但是提高我国粮食管理水平、规范管理制度、提高粮食物流效率的需要，也是适应市场经济的发展，特别是适应WTO规则和融入国际市场的需要。

6 结论

存储技术论文范文第12篇

图1 存储SAN上的“信息孤岛”

如今各种存储技术花样繁多，各类名词令人们眼花缭乱。为理清个中关系，笔者试着给当下一些名词和概念排个家谱。

众所周知IT技术大多短寿，子承父业辈份交叠常在寥寥数年之间。存储技术则更有甚之，短短十年光景已历经几世，而且人丁兴旺。

回顾1997年，存储作为独立技术领域，刚刚为人所知，可称技术理念的名词也只有SAN和NAS而已。当然，今天大家都已经知道，SAN和NAS仅仅是粗略的系统框架，如果一定要对应到具体技术手段，倒是可以认为SAN最初的动力来自于FC技术，而NAS的基础是CIFS和NFS这些网络文件系统。

在起初一段日子里，以FC为首领的SAN家族和以网络文件系统为核心的NAS家族井水不犯河水，各自独立的发展。但是很快两家都发现，由于住得太近，相互间总是会扯上些关系。

比如SAN和NAS两家都与备份家族结有亲缘。SAN为备份家族贡献了LAN Free和Severless两位力将，而NAS也将NDMP协议养在备份家族中。

又比如SAN家族因无法解决文件贡献的困扰，请来集群文件系统做护院保镖。自此集群文件系统便在SAN家族中扎下根来，并历经非对称式和对称式等几代繁衍至今。而这第一代非对称集群文件系统身上，却带有一半来自NAS家族网络文件系统的血脉。

再比如SAN和NAS家族为壮大实力而广揽门客。SAN家族容留了块级快照技术，而NAS家族请来了文件级快照技术。从名字便不难知道，这两位实为一母所生的两亲兄弟。

随着SAN和NAS两家族牵扯越来越多，相互之间的了解也越来越深。终于有一天，大家都意识到两家族因功能层次不同，并无实质竞争关系，反倒是合作空间更大。于是双方不约而同的提出联姻。正是这一场联姻，为此后的存储技术发展历程带来了戏剧性的结果。

两大家族在联姻中的收获可谓天壤之别。

NAS家族眼力欠佳，挑中了FC技术的表姐InfiniBand技术。这个InfiniBand技术虽然样貌亮丽，但是脾气古怪难以共处。在NAS家族中虽然也繁衍出DAFS技术，但却疏于照顾，结果DAFS夭折于襁褓。此后InfiniBand也再无一男半女，被扫地出门后，沦为以太网技术手下佣妇。

而SAN家族则在这次联姻中赚足了实惠，家族中一下子多出iFCP、FCIP、iSCSI三兄弟。他们一度齐头并进，令SAN家族从原本的FC-SAN单调一音，变成FC-SAN与IP-SAN交相辉映，近来这三兄弟又多了一个小弟名为FCoE。

通过结局迥异的联姻，很多人都以为NAS家族行将消亡，而SAN家族终会一统天下。然而塞翁失马世事难料，就在大好形式之下，SAN家族内部却传出了分裂的声音。

在iFCP、FCIP、iSCSI三兄弟中，前两位都是FC技术嫡亲，而iSCSI则与FC技术没有直接血缘关系。因此，虽然三兄弟都以IP-SAN为名，但前两位的真正目的还是为了维护老父亲FC技术的地位，为FC-SAN做轿。而iSCSI所坚持的IP-SAN则是一种全新SAN架构，并未给老迈的FC技术留有任何余地。更直白的说，iSCSI的目标就是要挑战FC技术在SAN家族中的地位。如此用意之下，iSCSI与FC之间剑拔弩张的紧张气氛也就不难理解了。

在SAN家族内部，FC-SAN一方似乎人数为众，但SAN家族以外的各方势力却明显对iSCSI更为青睐。于是FC-SAN一方声势渐弱，后来iFCP、FCIP两兄弟干脆临阵脱逃，隐居深山。FC技术本已成老朽，当然不如iSCSI精力旺盛，自知力拼是断无胜算，情急之下便与以太网技术开始仓惶孕育FCoE，以期对iSCSI有所制衡。

不过坦率的说，以眼下iSCSI的发展态势，即便FCoE能于明年或后年顺利降生，届时FCoE愿归于谁麾下还未可知，甚至可能FC技术眼下的忙碌是在替iSCSI做战袍。

iSCSI能左右逢源，与其自身的乖巧脾气有很大关系，身上SCSI、TCP/IP、以太网三个主要基因，无一不是业界非常开放且成熟的标准。这使得iSCSI很容易与诸多现有的周边环境相处或相容，同时也迅速博得了诸多周边力量的鼎力支持。

图2 智能存储解决方案

其中一重要力量便是虚拟技术家族的支持。这虚拟技术出现较之SAN和NAS要晚几年，起初家族成员不多，其中块级虚拟技术还曾经短暂寄养于SAN家族中，并切身经历了FC-SAN与IP-SAN的争斗。起初块级虚拟技术只作壁上观，并未偏向某一方，但随着自身的发展，块级虚拟技术越来越倾向于依靠iSCSI那与生俱来的开放性。时至今日，块级虚拟表面上仍然对SAN家族各成员不偏不倚，但私下里已经偷偷孕育出名为RAIGE的下一代技术。这个RAIGE将只支持基于iSCSI的IP-SAN，未来还有可能支持某种特定的NAS，但对FC-SAN是断然没有支持的可能。

说起这虚拟技术家族，原本如一盘散沙，直到近来虚拟主机技术的崛起，才使家族凝聚力陡增。一时间虚拟存储技术、虚拟主机技术、虚拟服务和应用并起，大有力盖业界之势。与此同时，周边家族也纷纷攀亲结故，繁衍出众多希望之星。其中最具潜力的，是新近诞生的虚拟IO技术。

不过若严格论及血缘关系，虚拟IO技术甚至包括虚拟主机技术，似乎都与这里讨论的“存储技术”不甚相关。若不是那个尽人皆知的并购案，恐怕这些技术除了名字都带“虚拟”两字之外，便再无直接关联了。所以充其量只能算做存储技术的外姓远亲。如果评选虚拟家族名下最有成就的存储技术，恐怕非虚拟磁带库莫属了。

虚拟磁带库今虽归虚拟家族门下，当初却是诞生在备份家族中，而且面世之初还曾与备份家族的另一新生婴儿D2D争宠。现如今虚拟磁带库大红大紫，D2D却也并不消沉，正与实时数据压缩技术结合，加紧孕育下一代。

备份家族的其它成员最近曝光率也颇高，论其明星气质，绝不在虚拟家族之下。其中两个典型明星成员的代表是，传统归档技术基因突变产生的重复数据删除技术，和师从于快照技术的CDP技术。近来CDP技术又欲与应用直接结合，人们热切的盼望其后代的降生。因为按双方基因推算，他们的后代将是如科幻小说般的自修复应用。

相比于虚拟和备份家族的光环笼罩，文件系统家族可谓低调至极。虽然其家族成员大多能力非凡，平时却不愿抛头露面甘当无名英雄。当年CIFS和NFS两大网络文件系统能够力主NAS家族，其实力可见一斑。

近来因存储领域各家族格局大变，各新老家族诸侯割据，NAS与SAN两大家族分庭抗礼的局势早已作古。曾为NAS家族首领的网络文件系统也尽弃前嫌，携手SAN家族中的集群文件系统，共同发展壮大自己的文件系统家族。二者之外，文件系统家族中的成员还包括并行文件系统、全局文件系统等一班能力甚强的力量。不过最值得期待的，是文件系统与磁盘紧密结合而产生的面向对象存储，因为这一技术对彻底颠覆传统存储体系架构，继而带来众多新奇的技术手段和应用模式。

存储技术论文范文第13篇

【关键词】网络存储；iSCSI-SAN存储；排队论；带宽比例；配置优化

1.引言

由于计算机技术多方面的发展和应用，人们对数据存储的需求有了巨大的变化，对存储的容量和速度的要求越来越高，对存储系统的容量提出了前所未有的需求。原有的以服务器为中心的存储技术已经不适应今天的存储需求,而以网络为中心的存储技术得到快速发展。

存储结构的发展经历几个阶段，大致包括DAS、NAS和SAN，其中的网络存储技术能够有效地管理一定范围内的数据存储，将存储系统从传统的集成计算机系统中独立出来，使得存储与计算脱离，这对于存储系统的各方面特性的专门研究开辟了更大的空间；同时，高速网络的迅猛发展和普及也为网络存储提供了底层支持，使大规模远距离的网络存储系统成为可能。网络存储技术为解决海量存储中存储设备的分散性、I/O的并行性以及协议的高效性提供了一种很好的手段[1]。

对存储网络系统I/O请求响应时间的分析和建模，国内外的研究者作了大量的工作，但是这些研究大都是定性的[2-4]，而定量研究模型不多，比如：曹强[5]是从网络存储的存取过程入手，分析影响网络存储性能的各种因素，提出针对网络存储系统中的I/O响应时间的性能评估模型并进行了验证；崔宝江[6]通过分析建立网络RAID存储系统的闭合排队网络模型，研究的是网络RAID存储系统的I/O响应时间的性能边界；周薇[7]是基于使用光纤通道的磁盘阵列构建的存储区域，利用排队模型评估的是不同的预取策略对于存储系统性能的影响。但是他们的分析仅仅是对网络存储系统性能的分析，而没有再进一步，比如可以探讨访问模式和具体配置优化的相关性等等。

本文是对iSCSI-SAN存储系统中请求I/O的平均响应时间进行分析并建立排队论数学模型，用带宽比例求解方法，即系统负载所需的带宽与阵列所能提供的带宽的比例，来确定该存储配置是否能满足用户的需求，达到优化配置目的。

2.信息存储架构比较

2.1 海量信息存储的基础设备――RAID技术

RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks），简称“磁盘阵列”，这种磁盘阵列在提高存储系统的容量、速度的同时，也提高了数据可靠性和数据管理，成为存储系统的基础存储设备之一。

RAID可以将离散的磁盘变成RAID子系统。由于不同磁盘上的数据可以同时读取，提高磁盘的带宽，因此具有较高的性能；所有的磁盘可以并行执行寻道工作，减少寻道时间，提高整体性能；还能保证一定程度的容错性。

2.2 DAS存储

DAS(Direct Attached Storage)是服务器直接连接存储的缩写，是一种传统的基本存储结构，存储设备直接连接在主机上。在中小型系统中，存储设备和处理器是处在同一个机箱中的；在大型系统中，存储设备和服务器分别处在不同的单元中，通过SCSI电缆、光缆或其他的缆线进行连接。具体如图1所示。

但是，当用户进行大量数据访问时还是容易造成“瓶颈”效应，因为服务器和多次存储转发的开销对系统性能的制约作用，使得服务器成为整个系统的“瓶颈”。而且多个服务器之间各有各的存储设备，不能实现存储空间的共享，无法实现统一的管理软件，在系统的管理上增加很大的难度和维护成本。

因此，直接连接存储DAS这种存储方式远远不能满足企业分布式业务的需要，于是就发展出了网络存储技术。

网络存储技术就是将网络技术和存储I/O技术集成，利用网络的可寻址能力、即插即用、连续性和灵活性，存储具有高性能和高效率，提供基于网络的数据存取和共享服务，在超大数据的存储管理方面具有很显著的优势。网络存储一般可以分为三大类：NAS、FC-SAN和iSCSI-SAN。

2.3 NAS存储

NAS（Network Attached Storage）是附网存储的缩写，这一概念是1996年从美国硅谷提出的，源于基于以太网的数据访问技术，并以网络服务器为模型。NAS在物理连接上是将存储器直接连到网络，是一种专用的数据存储设备，可以向网络用户提供跨平台的文件级海量数据信息共享。如图2所示。

NAS主要采用两种基本的文件共享协议：NFS协议（网络文件系统）和CIFS协议（公用互联网文件系统），从而能实现不同网络环境下，用户跨平台共享数据。

但是，NAS存储的缺点是带宽消耗大，在进行数据备份时，由于多个存储设备在同一个TCP/IP网络上，备份时会占用大量的LAN资源。

2.4 SAN存储

SAN(Storage Area Network)[8]是存储区域网络的缩写，它是将存储设备从网络分离出来，通过专用的存储交换设备再连接到一群计算机上，采用高速的光纤通道作为传输媒体。SAN存储有三个主要部分组成：计算机主机、光纤通道（Fiber Channel,FC）交换机和存储设备，如图3所示。

从上图3可以看到，由于SAN提供多主机的连接，使得网络中的任何服务器都可以连接到任何的存储阵列，于是不管数据存放在哪里，服务器都可以直接存取所需的数据，实现数据共享。并且随着存储容量的剧增，用户只需增加磁盘阵列中的磁盘或是增加新的磁盘阵列就可以扩充企业或单位所需的存储容量。可见，SAN可以简化管理，实现数据的集中存放和控制。SAN不只是一种产品，同时还是配置网络化存储的一种方法。它支持远距离通信，并允许存储设备真正与服务器隔离，使得存储设备成为所有服务器共享的资源。

从上图3中还可以看到系统有两个网络，一个是通常所使用的TCP/IP网络，即互联网；另一个是服务器和存储设备之间的SAN网络。

2.5 iSCSI-SAN存储

iSCSI即Internet SCSI，把SCSI命令装在TCP中在IP网络中传输，使得采用iSCSI协议接口的存储设备可以直接挂接在互联网上，构成IP－SAN。它既结合SAN结构的优越性能，又充分利用了现有以太网设施。这是由IETF（Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组）开发的一种基于IP存储网络的新的技术标准。

iSCSI的工作原理如图4所示。iSCSI协议是推动存储区域网络（SAN）技术快速发展的关键技术之一，因为它使数据存储的传送更加快捷。

iSCSI-SAN技术结合了以太网和传统I/O技术的特点，真正实现了系统中服务器端和存储设备的分离。用户可以根据需要在存储网络中增加服务器和存储设备，而不改变现有的网络结构以及当前应用的运行[9]。

3.排队论模型

排队论(Queuing Theory)是研究排队现象的理论和应用的学科，专门研究由于随机因素的影响而产生拥挤现象的科学，也称为随机服务系统。排队分析是计算机和网络人员的重要工具之一[10]。

排队系统有输入过程、排队规则、服务机构三部分组成，具体见图5所示。最简单的输入过程是服从参数为λ的泊松分布，服务过程一般是服从参数为μ的负指数分布。

3.1 M/M/1排队模型

当系统中只有一个服务窗，顾客按参数为λ的泊松分布到达，并且任务到达的时间间隔与服务系统为每个顾客服务的时间均为负指数分布，这样的排队系统构成了M/M/1排队模型。

其稳定分布为：

3.2 一般服务时间M/G/1排队模型

如果服务窗为顾客服务的时间是一般分布G，系统就构成M/G/1排队模型。它的平均排队等待时间为：

在存储系统中最常用到的排队模型就是上述这几类。

4.iSCSI-SAN存储的排队论模型分析

4.1 iSCSI-SAN存储中的I/O路径分析

iSCSI-SAN存储是基于iSCSI协议实现的IP-SAN存储系统，和SAN存储系统的I/O路径相比,只是光纤通道卡和光纤通道协议变为iSCSI适配卡和iSCSI协议。所以，当用户发出I/O请求时，应用程序通过调用访问文件系统，文件系统经分析这个I/O所在的设备和地址后，再发送给SCSI驱动程序，将相应的I/O转化为SCSI命令，传给iSCSI协议，将SCSI命令加入IP封装打包后，经iSCSI适配卡送到TCP/IP网络，经过IP网络再经iSCSI适配卡和iSCSI协议传送到iSCSI目标器的反向解包，还原出SCSI命令，传送到RAID驱动程序，由它完成I/O请求的数据处理，之后按照相反的路径将结果返回给用户。

通过以上的I/O路径的分析，可以知道在iSCSI-SAN存储中的数据请求I/O响应时间是由命令延迟时间、数据校验时间和数据传输时间组成（iSCSI协议的性能是不受iSCSI目标器设备的影响的）。

4.2 iSCSI-SAN存储中排队过程的分析和数学建模

上图显示iSCSI-SAN的队列模型。当用户I/O请求通过iSCSI协议到达SCSI阵列控制器后，SCSI阵列控制器根据阵列中的数据分布情况向阵列中的磁盘发出子I/O请求。磁盘收到I/O命令后，执行请求，并由SCSI阵列控制器通过iSCSI网络把结果返回给用户。

可考虑将该系统分为3个基本的串行排队模型，即服务器级的交换传输队列、iSCSI协议中的服务队列和存储级的调度服务队列。我们知道在排队系统中，串行的多个排队子系统的任务的响应时间可以分别计算，最后将各个滞留时间进行累计相加就是任务在系统中的总的响应时间，即：

其中，为I/O请求在服务器级中的响应时间，为I/O请求在存储级中的响应时间，而为I/O请求在iSCSI协议中的响应时间[11]。

4.3 利用带宽比例求解iSCSI

-SAN存储中的优化配置

在iSCSI-SAN存储中的存储环境复杂，要完成复杂系统的配置工作相应很有难度，因为其中的存储设备不再属于某个服务器，而是在存储网络中共享，同时服务器也可以在多个存储设备上存储数据。这就需要根据用户具体的负载状况进行优化配置，合理分配存储资源而不至于造成资源的浪费。

在iSCSI-SAN存储中，可由用户的应用负载相对存储系统的带宽比例关系，即系统负载所需的带宽与阵列所能提供的带宽的比例，来确定该存储配置是否能满足用户的需求：如果带宽比例小于等于1，表示该阵列的配置能满足用户需求；如果带宽比例大于1，表示该阵列的配置是不能满足用户需求的；如果带宽比例远小于1，表示用户的负载不能充分利用存储资源，需要根据系统负载进行重新优化配置,达到既能满足用户需求又能充分利用存储资源的目的。

4.3.1 用户负载

用户负载应该包括该负载所占用的空间、I/O请求的到达率、平均I/O请求的大小、在I/O请求中读写请求分别占用的百分比以及在I/O请求中顺序I/O请求和随机I/O请求所占的比率等等，也可能存在多个用户负载共享相同的存储资源情况，这需要把这些用户负载综合起来考虑[12]。

4.3.2 带宽比例的表示

如果iSCSI-SAN要满足存储网络中有负载的带宽，就必须满足：作用在磁盘阵列上的负载所占用的带宽小于域存储控制器所允许的带宽[13]，即：

其中，：表示用户的负载；

：表示用户请求到达率服从泊松分布；

：表示平均请求大小；

：表示域存储控制器所允许的带宽

4.3.3 iSCSI-SAN存储中的iSCSI-SCSI阵列带宽比例

由于磁盘阵列是iSCSI-SAN存储中的最基本组成部分，也是存储系统配置的基本单元，因此研究磁盘阵列在iSCSI-SAN存储中的带宽比例相当的重要。

iSCSI-SAN存储中的磁盘阵列主要有两种：

（1）使用iSCSI协议连接到主机的磁盘阵列（简称iSCSI-SCSI阵列），如图6所示;

（2）由iSCSI磁盘所组成的网络磁盘阵列（简称iSCSI-iSCSI阵列）。

图6所示的队列模型中，iSCSI-SCSI阵列的带宽比例取决于iSCSI网络的带宽比例和SCSI阵列中的带宽比例，即：

如果SCSI阵列所提供的带宽低于以太网的带宽，那么SCSI磁盘阵列的带宽比例就会高于iSCSI网络的带宽比例。又因为假设负载是均匀分布在系统中的各个磁盘上的，SCSI阵列的平均带宽比例可以近似看成阵列中磁盘的平均带宽比例，就有,那么就有带宽比例的表达式：

其中，其中为I/O请求到达率，是系统中磁盘对I/O请求的服务时间。从式子中可以知道：iSCSI-SCSI阵列的带宽比例只与SCSI阵列的带宽比例有关，而与iSCSI网络的性质没有关系。

在（6）式子中的为磁盘的I/O服务时间，是由磁盘访问延迟时间和磁盘传输时间组成的，磁盘访问延迟时间包括寻道延迟和旋转延迟，都可以从磁盘本身的出厂的参数中得到。

将(7)代入(6)就可以求得iSCSI-SAN存储中iSCSI-SCSI阵列的带宽比例表示式，将数据代入表达式后看，是否大于1？小于等于1？还是远小于1？从而判断出该系统的配置是否达到优化配置？

5.结论

iSCSI-SAN存储的存储环境较复杂，要完成系统的配置工作相应有难度，需要根据用户具体的负载状况进行优化配置，合理分配存储资源而不至于造成资源的浪费。本文通过分析，找到了用户的应用负载相对存储系统的带宽比例关系，即系统负载所需的带宽与阵列所能提供的带宽的比例，来确定该存储配置是否能满足用户的需求：如果带宽比例小于等于1，表示该阵列的配置能满足用户需求；如果带宽比例大于1，表示该阵列的配置是不能满足用户需求的；如果带宽比例远小于1，表示用户的负载不能充分利用存储资源，需要根据系统负载进行重新优化配置,达到既能满足用户需求又能充分利用存储资源的目的。本文仅从理论上进行了分析，有待进一步进行实证检验。

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存储技术论文范文第14篇

关键词：天然气 吸附 储运技术

前言：与我国丰富的煤炭资源与石油资源相比，我国天然气资源的储量相对较少，但是，但煤炭资源与石油资源的燃烧率较低，且燃烧之后会产生大量的氮化物互为硫化物，对生态环境造成严重污染，所以，天然气以其燃烧率高、低碳、环保密度高等优势成为实现可持续发展战略的有效途径之一。然而，正是因为天然气资源密度高的特点，不易对其进行储运，因此，储运技术便成为对天然气推广应用的关键。

一、主要的天然气存储形式

天然气的主要存储形式有以下几种：其一，液化天然气储存，英文全称Liquefied Natural Gas，简称LNG，是一种在正常大气压下，使天然气以沸腾液体状态保存的储存形式，通常于112K低温储罐中储存，其优点是储存量较大大，但是液化条件苛刻，储存成本相对较高；其二，压缩天然气储存，英文全称Compressed Natural Gas，简称CNG，是一种在常温条件下，以20-25兆帕压力使天然气变成压缩超临界流体状态的储存方式，这种方式虽然储运率较高，但技术难度大，设备要求高，且安全性较低；其三，天然气水合物储存，英文全称Natural Gas Hydrate，简称NGH，是一种利用一定温度和压力将天然气中的小分子气体固化，从而方便储运的储存形式，但该方法速度较慢，实用性差；其四，吸附式天然气储存，英文全称Absorbed Natural Gas，简称ANG，是一种利用吸附剂，将天然气在常温状态下，以3.5兆帕压力使天然气集中吸附在吸附剂周围的储存形式，其储存量可达到通常状态下的180倍，是一种比较好的天然气存储方式，其优点有：对存储条件及存储设备的要求较低；存储容器材料选择范围广；在储运过程中相对安全，易于操作，是现阶段比较合适的天然气存储方式，以下本文将对其详细论述。

二、天然气吸附储运技术工艺的原理

吸附主要指的是固体物将液体或气体中的分子或离子吸在固体物表面的现象，一般情况下，我们将固体物成为吸附剂，而将被吸附的液体或气体成为吸附质。天然气吸附储运技术中所运用的是物理吸附，主要是将高比储气罐表面积的吸附剂装入储气罐中，加大储气罐内部的压力，再利用吸附剂的微孔结构，将气体天然气吸附在固体吸附剂中，当使用时，将储气罐内部的多余气压发出，天然气便可从吸附剂表面脱离，供外界使用。这种吸附式的存储技术可以有效增加天然气的存储密度，增大储运量，节约运输成本与劳动力支出，也是天然气吸附储运技术工艺最大的优势。

三、影响吸附效果的具体因素

1.天然气成分

天然气的主要组成成分是甲烷，除甲烷以外，还有少量烃类、CO2以及含硫物质，吸附剂的吸附效果与天然气组成成分的比例有密切关系，如果所要吸附的天然气中杂质较多，很多烃类或含硫物质就会一直吸附在吸附剂上，长时间的积累会使吸附剂的吸附能力逐渐下降，从而影响存储效果，缩短吸附剂的使用周期。

对吸附剂吸附效果影响最大的物质是硫化烃，硫化烃具有比较强的还原性，遇氧容易转化成单元素的硫物质粘在吸附剂上，严重对吸附剂的吸附孔道造成堵塞，从而影响吸附剂的使用寿命。其次对吸附剂的吸附效果产生较大影响的是天然气中的丙烷和丁烷，被丙烷和丁烷污染过的吸附剂吸附能力明显变差，且不能恢复，从而造成天然气的存储量降低。因此，在对天然气进行吸附式存储时，要对所要吸附的天然气进行预先处理，使用膜分离法去除天然气中的硫物质，再在吸附之前先使用活性炭吸附或硅胶吸附，将天然气中的杂质去除，以便延长吸附剂的使用周期

2.吸附剂结构

吸附效果好的吸附剂是天然气吸附储运技术的的核心，现阶段，多孔炭质吸附剂是相对效果较好的吸附材料。天然气吸附剂不仅要有相对较大的表面积，还要有较多的内部微孔孔道，以便于更大体积天然气的吸附和脱附。学术界有一种假设认为，活性炭可以作为较好的吸附剂运用到天然气吸附式储运技术中，原因是活性炭有单分子碳元素平行构成，每层分子间的空间较大，可以对天然气中的甲烷进行充分吸收，通过科学家的反复计算，最适合的层间距为1.14纳米，在3.5兆帕气压的情况下，最大存储量为209v/v，释放量为195v/v。而另一种声音认为，吸附孔径的直径在1.5纳米时的吸附效果最好，可以使天然气的存储量达到最大值，而脱附时，孔径直径为2.5纳米的脱附效果最佳。

3.吸附与脱附热效应

吸附剂在对天然气进行吸附和脱附的过程中，会伴有一些吸热和放热现象，吸附时，在等量守恒条件下，产生放热现象，使整个吸附过程温度升高，不利于吸附剂对天然气的吸附，使吸附效果不理想，同样，在脱附时，会产生吸热现象，使整个吸附过程温度降低，同样不利于天然气的脱附，是天然气的运储率和使用率降低。

结论：天然气吸附储运技术工艺是一种储运效果好、技术要求低、储运过程相对较安全的储运方式，在储运过程中要注意天然气成分、吸附剂结构以及吸附与脱附热效应对其存储效果的影响，使其存储率增加，从而更好的完成国家对天然气的推广与应用。

参考文献：

[1]孙今朝.管道公司油气储运技术服务项目中的组织机构设置及人员配置研究[D].北京：中国科学院大学（工程管理与信息技术学院），2012.

[2]张友波，郭越岭，王连敏，武玺，陈子香.天然气储存方式技术经济比较分析[J].天然气技术.2013，09（15）：167-168.

[3]王国栋，邓先伦，刘晓敏，朱光真.天然气吸附存储用高比表面积活性炭研究进展[J].生物质化学工程.2012，04（24）：218-219.

存储技术论文范文第15篇

IBM虽然很早就推出了适用于云的存储设备，比如横向扩展NAS系统SONAS、高端存储XIV等，但是在存储策略上，IBM谈论最多的还是高效存储、存储优化以及数据保护。

云应用近在眼前

2011年，IBM对全球71个国家、18个行业的3000多名CIO进行了一项调查，其中60%的CIO表示，将在未来5年内应用云计算技术增强企业的竞争力。“以前，IBM存储很少谈论云，是因为我们认为云计算还处于发展的初期阶段，大多数用户只是对云进行测试或者尝试使用云。现在看来，云计算应用已经迫在眉睫。IBM存储必须为云的实施做好充分准备，并打下坚实的基础。”IBM系统与科技部存储产品部大中华区总经理黄建新表示。

IBM公布的数据显示，全球财富500强企业中，80%的企业采用了IBM的云计算技术、产品、解决方案或服务。仅在2010年，IBM就在全球实施了2000个私有云项目。在公有云方面，IBM建立的云平台已经拥有1900万个用户。IBM的云项目管理着100万台虚拟机。黄建新表示：“在云计算方面，IBM的优势主要体现在强大的整合能力上。IBM能够为用户提供包括服务器、存储、软件以及服务等在内的全面整合的解决方案，而不仅仅是存储。”

云存储架构的三大特征

“在向云计算架构迁移之前，用户应该问自己一个问题，我准备好了吗？”黄建新解释说，“一个云计算项目的实施周期可能是3年甚至5年，如果在项目实施前，用户没有制定一个长远的计划，那么用户今年采购的新设备，很可能在整个云计算项目实施完成后就要面临被淘汰的命运。”

用户在决定转向云计算架构前，首先要做的一件事就是优化现有的存储架构，为实施云计算奠定良好的基础。什么样的存储架构才是符合云计算要求的存储架构呢？IBM认为，优化的存储基础架构应该具备以下三个特征：集成高效、高度安全和为云而备。

具体来看，集成高效的存储应该符合三个基本条件，即存得更精，放得合适，用得更省。

存得更精是指用户可以采用数据压缩、重复数据删除等技术去除存储系统中多余的数据，让存储系统轻装上阵。放得合适是指用户可以采用自动分层、自动数据迁移等技术，将数据按照重要性的不同存放到合适的位置上，从而简化数据的管理，降低存储的整体拥有成本。用得更省是指用户可以采用存储虚拟化、精简配置等技术，提高存储系统的利用率。

IBM系统与科技部存储产品部产品与解决方案经理熊运恒举例说：“用户初次使用IBM存储架构优化解决方案时，可以降低20%～25%的成本，3～5年后，可以节约50%上的成本。”

集成高效的存储为用户以更快的速度、更低的成本存储数据创造了条件。接下来，用户又该如何保护存储设备中的数据安全呢？这就必须用到高度安全的存储架构。用户可以根据数据类型以及应用的不同，采用不同的备份技术和统一的恢复管理策略，比如针对不能中断且需要快速恢复的重要应用可以频繁采用数据快照，对需要在故障后实施快速切换的系统，可以进行远程镜像等。

集成高效与高度安全只是云存储架构的最基本要素。此外，云存储架构还应具有更强的扩展能力以及自动化的数据迁移功能等。举例来说，IBM最新的Active Cloud Engine可以通过随时随地按需转移文件来达到扩展云文件系统的目的。借助Active Cloud Engine，用户不仅可以快速访问几十亿个文件，而且还能显著提高云存储环境的效率和管理性能。Active Cloud Engine可以通过SONAS支持全球性的云平台或通过Storwize V7000 Unified支持中型的云平台。

IBM系统与科技部大中华区华东、华中区总经理王嘉岳介绍说：“2011年，IBM华东、华中区的业绩增长较快，其中就有云业务的贡献。包括电信、银行、社保、制造等行业在内的多个行业的用户对云计算表现出浓厚的兴趣，并且已经成功部署了云应用。”贵州移动利用IBM PowerVM服务器虚拟化技术以及SVC存储虚拟化技术，对Power服务器和XIV存储进行了全面虚拟化，构建起高效、经济的云基础架构平台，整合了36个业务应用。

统一存储为云铺路

在中端存储市场上，将SAN与NAS融为一体的统一存储正逐渐成为主流。IBM Storwize V7000 Unified则是统一存储市场上的生力军。“虽然之前有些厂商推出了统一存储产品，但其市场推广并不成功。统一存储到底是概念的炒作，还是真能为用户解决实际问题呢？现在这个问题有了答案。许多已经使用了IBM Storwize V7000的用户表示，虽然IBM Storwize V7000集成了多种软件功能，但是如果能再增加对NAS的支持就更加完美了。一方面为了扩大中端存储的应用覆盖面，另一方面要为云计算打好基础，IBM推出了集SAN与NAS于一体的Storwize V7000 Unified。”黄建新介绍说。

Storwize V7000 Unified可谓IBM存储技术的集大成者。Storwize V7000将IBM SVC的虚拟化技术、IBM XIV的图形界面管理技术与IBM DS8000系列的RAID和Easy Tier技术集成在一起，在中端存储市场上独树一帜。Storwize V7000 Unified在Storwize V7000的基础上，又融入了Active Cloud Engine、集群技术和IBM GPFS文件技术，从而将块存储和文件存储统一起来。

IBM既有Storwize V7000块存储，又有SONAS文件存储，那么Storwize V7000 Unified统一存储会不会与原有的产品产生重叠呢？IBM系统与科技部存储产品经理金微介绍说：“Storwize V7000 Unified定位在中端市场，通常用来处理几十TB的数据。中端用户希望存储设备具有更高的性价比，而且能在一个通用的平台上集成更多的功能，Storwize V7000 Unified正好可以满足用户的这种需求。高端用户则希望选择更专业的产品，比如像SONAS这样的产品，它可以轻松处理几百TB的数据。”

2012年上半年，IBM将提供从Storwize V7000升级到Storwize V7000 Unified的服务。未来，Storwize V7000 Unified还将加入实时压缩等功能。黄建新表示：“非结构化数据的快速增长促进了文件存储系统的销售。未来，Storwize V7000 Unified的销售增长速度肯定会超过Storwize V7000。”

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