存储技术论文范文

2024-01-31

存储技术论文范文第1篇

【摘  要】卷烟物流设备是行业商业企业的重要资产,是保障企业生产经营的基础条件。做好物流设备管理,延长设备使用寿命,改善设备运行质量,无疑对提高卷烟物流配送中心运营效率和保障能力、降低物流运行成本具有重要意义。

【关键词】卷烟物流;设施设备;保障能力

1 引言

卷烟物流配送设施设备的保障能力建设是现代化烟草经济体系实现高质量发展的重要基础,纵观近20年来行业内各工商企业对卷烟物流配送设施设备的保障能力建设的探索和研究,已经积累了大量的、符合实情的、卓有成效的行业相关标准和实务操作细则,全行业卷烟物流配送设施设备的保障能力得到不断的提升和增强。

2 综合保障

通过对行业内各工商企业关于卷烟物流配送设施设备的保障性论述的分析梳理,可以将保障性定义为“卷烟物流配送设施设备的设计特性和规划的保障资源满足平时完好性和高峰使用要求的能力”,其中“卷烟物流配送设施设备的设计特性”这一表述,明确体现出在设施设备设计阶段即开始保障的准备及实施工作,其中包含对设施设备的可靠性、维修性、测试性及安全性的要求;“规划的保障资源”涵盖保证平时或高峰时期设施设备正常使用所需的人力、技术资料、保障设备及备品备件等。

通常可以认为,综合保障是指在卷烟物流配送设施设备的使用周期寿命内,为满足整个卷烟物流系统的完好性要求,降低全寿命周期费用,綜合考虑各种设施设备的保障问题,进而明晰保障性需求、进行保障性设计、规划并匹配保障资源,及时提供相关设施设备所需的一系列技术和管理活动,在合理的寿命期费用下实现卷烟物流配送设施设备的运转完好性。

3 卷烟物流配送设施设备保障系统

卷烟物流配送设施设备是烟草行业特别是烟草商业系统的主要运转重心所在,已由过去传统的单一结构演变为多学科、多技术融合,由多种设施设备相互配合与协作的复杂系统。现代卷烟物流配送设施设备的功能较为全面,多体现为集数据传输、解析、卷烟入库、出库、分拣、包装为一体的复杂结构形式,因此,现代卷烟物流配送设施设备的功能大小由各相关方面综合决定,对相关保障系统统一组织调度才能最大限度发挥卷烟物流配送设施设备的功能效用。

卷烟物流配送设施设备的保障周期较长,普遍要求全寿命周期,从行业工商企业现实情况看,卷烟物流配送设施设备的使用寿命一般在20~30年,期间会经历维修、保养和改造升级等保障环节。为保障工作效率,要求卷烟物流配送设施设备在设计之初便考虑到使用寿命期内的保障方法,统筹相关工作进行系统性保障设计。

卷烟物流配送设施设备相较于社会上一般快递公司,如顺丰、圆通、中通、韵达等的物流配送设施设备有很大的差异性,由于任务要求和配送产品的特殊性,对卷烟物流配送设施设备的性能要求更高,结构也更复杂。对江西烟草工商业而言,在保障设计阶段需充分考虑江西的亚热带季风气候,卷烟物流配送设施设备经常处于高温、高湿的工作环境,这对日常现场保障提出了一定要求。卷烟物流配送设施设备的保障面临复杂且苛刻的环境,因此,在设计阶段及保障阶段需对保障数据进行收集分析,同时开展保障能力评估。

由于卷烟物流配送设施设备的结构复杂和江西高温、高湿环境的特殊,在设计阶段需要综合考虑各类因素,从江西烟草商业的实际情况看,现阶段卷烟物流配送设施设备的保障能力可概括为卷烟物流配送设施设备本身维修保障能力、行业内维修保障能力及工业或软件供应厂商维修保障能力。如果将卷烟物流配送设施设备系统分解成多个子系统或部件,一般将其视为多个独立的单部件决策问题还是整体的多部件决策问题,取决于部件之间的维修相关性。当这种维修相关性弱时,就应分别应用单部件维修模型对各部件进行决策。但从系统论角度看,当维修相关性较强时,仍应认为系统中的部件相互独立,对应的决策可能就不是最佳的。部件之间的维修相关性可以归纳为3类:经济相关性、故障相关性、结构相关性。所谓经济相关性是指当多个相关部件一起维修时比分开维修的费用更低;所谓故障相关性是指一个部件的故障会增加系统中相关其他部件的故障风险;所谓结构相关性是指由于结构的约束,对某一部件进行维修时,就必须对相关的部件同时进行维修。这些相关性的存在要求对系统中的某一部件作维修决策时,需考虑它与其他部件之间的相互影响。为达到系统更好的维修优化,符合系统维修的实际情况,考虑部件之间的维修相关性是必不可少的一环,尤其当系统的每次固定维修成本较高时,多个维修工作一起做的话,这些固定成本就被分摊了。因此,为努力降低卷烟物流配送设施设备的综合维修保障成本,无论哪一级维修保障都应努力采取机会维修策略,即当系统中的某部件发生故障时,将达到机会更换域役龄值的部件的预防维修提前,和故障部件的修复维修有机结合起来一起做,从而节约系统的维修成本,达到系统平均维修成本率的最小化。

工业或软件供应厂商仅在大修或全面改造升级时参与,并且为方便现场操作和管理人员在短时间内了解各设施设备的实时运转状态,在设计阶段已加入快速检测系统,若出现故障可快速定位故障点。

现场操作和管理人员在接手卷烟物流配送设施设备前需要经过系统的设备理论学习及实际操作培训,并对设备简单故障的识别、判定和维修方法及故障状态进行学习,使其具备设施设备检测简单故障定位和排除的能力。经过一段时间的实际操作后,在保证人员长时间稳定工作的前提下,现场操作和管理人员可逐步了解卷烟物流配送设施设备的特性,再历经深层次的维修培训后,具备排除较复杂故障的能力。

更进一步,可以建设基于虚拟现实技术的远程维修保障诊断能力。虚拟现实技术是在综合了计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、网络技术等多种科学技术的基础上发展起来的,具有沉浸、交互和构想3个特征。基于虚拟现实技术的远程维修保障诊断利用Pro/E等三维制图软件对卷烟物流配送设施设备各环节、各部件进行三维建模,根据各环节、各部件的工作原理进行动画制作和程序编译,并与计算机进行结合,工业或软件供应厂商的技术人员可以通过友好的图形界面来模拟故障现象、故障部位拆装等故障诊断及维修过程。虚拟样机组成包括各环节、各部件三维模型数据库、专家知识库、交互系统等。在虚拟样机建立过程中,可以依托工業或软件供应厂商优势,将各环节、各部件的详细运转参数纳入整个三维模型数据库。可以利用20余年来的海量数据,存储各环节、各部件、各型装备的故障种类、各类故障现象所对应的故障排除方法等信息,建立专家知识库,并具备自学习功能,能对新的故障案例进行学习并存储在专家知识库。交互系统即工业或软件供应厂商技术人员可以对虚拟的三维数字装备模型进行控制,实现放大、缩小、移动、翻转等功能,从而帮助现场操作和管理人员更好地理解和把握维修操作过程,实现快速维修。

卷烟物流配送设施设备的保障资源包括使用方案、人力资源、供应保障、保障工具、技术资料、培训与培训保障、计算机软硬件资源等细分组成。使用方案是关于设施设备任务要求、使用方式及运转环境等信息的综合阐述;人力资源为平时和春供高峰期使用和维修设施设备所需人员的数量、专业及技术等级;供应保障为规划、确定并获得备件、消耗品的过程;保障工具指维修保障所需的测试工具、维修工具、试验工具、计量与校准工具、搬运工具、拆装工具等以及相应的永久性、半永久性建筑物场所;技术资料包含使用与维修设备所需的说明书、手册、规程、细则、清单、图样等;培训与培训保障包含培训设备使用与维修人员的活动与所需的程序、方法、技术、教材和器材等;计算机软硬件资源指单片机、工控机正常运转所需的服务器、存储器、路由、应用程序、系统程序、文档等。

4 综合保障评价体系

现阶段,卷烟物流配送设施设备的体系结构、控制方式高度集成,对保障工作的要求也较以往相应提高。因此,在保障过程中需对保障资源进行评价。对于卷烟物流配送设施设备而言,由于各地卷烟市场情况不一样,所需的人力和人员数量也不尽相同,在正常状况下,一方面,分拣量大、配送范围广的卷烟物流配送设施设备所需维修人员较分拣量小、配送区域小的卷烟物流配送设施设备所需维修人员肯定要多;另一方面,卷烟物流配送设施设备自动化程度越高,所需的操作人员相对较少,但对维修人员的专业素质要求则有所提高。综合来看,面向卷烟物流配送设施设备保障的评估过程需关注以下3个方面:分解卷烟物流配送设施设备的保障内容,从而分析人员需求,在可按要求完成保障任务的前提下安排保障人员;在保障任务过程中,对人员保障情况进行记录,验证人员保障情况能否匹配保障需求,并进行周期性调整;故障发生时,验证现场操作人员能否对故障状态进行完整描述,能否对故障进行隔离与初步定位,保障人员能否根据故障现象进行准确定位,并制定解决措施和及时向供应厂商寻求技术支持。

对技术的评估是为了保证现场操作和管理人员使用保障人员维修所需的技术材料可满足保障需求,在使用过程中需随时记录,在出现问题时做到有据可查。在评估过程中,需进行文件的审查,应涉及:文件所涉及的保障性资源、条件和内容是否可行,是否能正常使用;文件规定的保障措施是否为当前保障条件下的最优措施;文件规定的保障措施是否具备可检验性;文件是否对全寿命周期进行规划;文件中的保障资源是否具备可持续供给能力。

对培训保障的评价是为了保证卷烟物流配送设施设备使用和维修人员经过培训后具备使用和维修能力,在评估的过程中可提升培训所需资料的数量、满足率和利用率;计算机软硬件资源在评价过程中可调研出为满足计算机的使用和维修所需的配套设备及人员的适用性、正确性和完整性是否满足要求,也可找到优化的配置和方法;保障设备在评级过程中也是以费用、维修周期和维修成果为标准;对包装、装卸、储存和运输保障的评价是为了保证运输过程中不损毁卷烟物流配送设施设备,需综合考虑温度、湿度、清洁度、振动及冲击对设施设备的影响。

卷烟物流配送设施设备的保障阶段分为交付前保障和交付后保障。交付后保障涉及使用过程保障,这是保证卷烟物流配送设施设备在不同功能、不同任务及不同阶段均可完成任务而进行的保障措施,涉及卷烟仓储、分拣、配送任务保障和日常训练保障,其中也会涉及保障资源的使用与评估,使用过程保障流程的控制及优化是卷烟物流配送设施设备充分发挥效能的重要支撑要素之一。在评价保障性的过程中也要进行系统完好性评价,主要通过与之相关的统计参数进行综合计算,根据公式对卷烟物流配送设施设备的可靠性、维修性、保障系统能力及安全性等进行评价。可靠性和维修性评价的是卷烟物流配送设施设备的设计、安装、质量、环境、使用、维护等综合情况,在评价中会涉及不同时间段的市场卷烟销量需求背景。卷烟物流配送设施设备的可靠性和维修性基本可以代表现场操作和管理人员在应急情况下的维修能力,应通过统计现场操作和管理人员的维修时间来评估,是对现场操作和管理人员的考核方法之一。卷烟物流配送设施设备的保障能力体现了保障人员维修性、保障资源库存量、资源运输速度及管理流程的可行性。卷烟物流配送设施设备发生问题时,根据现场操作和管理人员描述的具体现象粗略估计故障点,进行备品备件申领、调拨及运输的相关流程手续,随后展开具体维修,达到效能最大化。

卷烟物流配送设施设备的安全性分析需综合考虑人员和设施设备的安全性。对人员安全性的评价涉及安装阶段和使用阶段,安装阶段包括运输、吊装和安装;使用阶段包括操作安全、噪声污染、电气安全及机械运转安全等多项因素。与安全性相关的因素包括卷烟物流配送设施设备的结构强度、制动、操控等。

5 结语

对保障资源的规划是锤炼卷烟物流配送设施设备的保障能力的基础,而保障系统评价方法的选择在保障能力持续强化上发挥着关键作用。纵观20余年来全国烟草行业在卷烟物流配送设施设备保障建设上的实践,可以明显看出,行业内主要工商企业愈发重视综合考量上述二者的设计方法和实际应用,使其有力支撑卷烟物流配送设施设备的综合保障,形成良性发展模式,使卷烟物流配送设施设备在使用中不断完善。

【参考文献】

【1】常发亮,刘增晓,辛征,等.自动化立体仓库拣选作业路径优化问题研究[J].系统工程理论与实践,2007(02):139-143.

【2】蔡景,左洪福,王华伟.多部件系统的预防性维修优化模型研究[J].系统工程理论与实践,2007(02):133-138.

【3】杨子健,刘利娟.全面落实总体国家安全观 提升国家储备综合保障能力[J].中国经贸导刊,2019(12):40-43.

【4】陈建平,张乐,陈敬贤,等.基于虚拟现实技术的武器装备远程维修保障系统研究[J].数字技术与应用,2020,38(03):175-178+180.

【5】孙朝夫,冯丽梅.综合提升仓储物流功能保障物资供应服务能力[J].物流工程与管理,2013,35(06):72-73.

存储技术论文范文第2篇

摘  要:信息技术迅速发展,高等院校非常注重信息化教学在各个教学领域之内的应用计算机实验室,其作为信息化教学的必备场所和机械基础,在高校计算机发展的信息化应用中也具备着非常重要的作用,为了针对现代高校计算机实验管理提出更具备信息化特点的管理方法,结合了文献研究法和实地调查法等进行了研究。最终的研究结果表明,云桌面技术在高校计算机实验管理中确实能够获得良好的效果。文章希望能够结合云桌面技术,精准地分析传统计算机实验室所存在的问题,并且提出基于云桌面技术的实际解决方案,从而能够提升计算机实验室的管理效率,降低其建设成本,并且发挥云桌面技术在高校计算机实验室建设和管理中的应用优势。

关键词:云桌面技术;高校计算机;实验管理

0  引  言

信息化技术的快速发展,给人类的教育资源共享带来了非常好的便利条件,在高校,大量的教育资源充斥其中,而且各个学科都需要利用计算机技术来满足日常教学的需要,尤其是一些学科,特别注重对于实验教学的需要,因此,高校的计算机实验室是学校必不可少的教育资源。传统的计算机实验室建设和管理存在着投入比较高,但是利用率和产出率较低的实际问题,而且大部分高校所实行的计算机实验室管理都是分散化的管理,因此高校计算机实验机房存在稳定性差、安全性差的問题。广东生态工程职业学院内设计算机实验室,其所承担的职业教育、成人学历教育与培训、科学研究与社会服务等工作任务是比较繁重的,云桌面技术的运用也成为了生态工程学院的当务之急。随着目前高等院校的发展,学校也会追加给实验室一定的经费,用于添置计算机。但是这笔钱往往是精打细算的,如果添置了硬件设备,就很可能会在其投入费用较高,利用率较低的情况之下,大大地降低运行和维护成本所能够占据的份额。因此,怎样搭建虚拟化的技术平台,运用云桌面系统进行全面的安全保护是较为重要的。

1  高等院校传统计算机实验室管理存在的问题

1.1  投入成本较大,利用率较低

虽然说在信息化技术的洪流引导之下,传统的计算机实验室管理模式已经呈现出了疲态,但是在国内高校计算机实验室的建设中,仍然还是大部分采用传统的计算机部署方式。这种情况存在的原因,一方面是由于高等院校变换计算机实验室管理的成本较高,另一方面是大部分计算机维护老师对于计算机实验室管理和维护的创新缺乏动力。一个最为常见的现象就是由于每一个计算机位都要配备完整的计算机,安装不同的软件,再形成一系列专业实验办公和公共实验办公的研究场所,但是这样的话,计算机在随着软件不断升级的过程中所占据的内存越来越大,另外以计算机为辅助教学手段的教师也比较多,这在一定程度上给计算机的应用带来了超大负荷。传统的计算机实验室投入成本是比较大的,由于其大部分资金都用于购买计算机,并且完成独立的计算机部署方式,那么其配置成本也是相对较高的,要求的硬件设施有一定的具体标准。这种独立部署的计算机由于被大量的应用,因此其使用成本一般为3年到5年之间,计算机的硬件设备不断地老化,性能也在逐渐降低,可能就慢慢不能满足教学需求。这样反而会使得计算机的使用率降低,花大成本购进的独立的计算机体系,却不能够满足教学的需求,这无疑是对大量计算机资源的浪费。

1.2  分散式的计算机管理不利于高校实验室使用效率的提升

由于对每一台计算机使用的都是分散式的管理,不利于机房的管理员在第一时间之内发现计算机应用过程中的一些问题,在硬件设备不断老化的过程中,这种集中性的管理由于计算机的数据量处理比较大,因此导致有时可能出现系统缓慢,设备的老化和系统反应慢,不仅仅对于教师的教学来说带来了一定的危害,而且管理员想尽办法维护也不一定能起到良好的效果。学员可能采用一些移动存储设备来进行计算机学习时资料的记录,这些移动设备中有可能携带病毒,那么对于整个机房的计算机安全来说也是一种灾难。经过长期的实验室管理经验可以发现目前大部分计算机都是全天运转的,设备慢慢地开始老化,计算机的硬件故障率越来越高,对计算机的故障维修常常需要实验室老师加班户必须把高。而且这种落后的分散式计算机管理也不利于系统的安全维护,由于实验室管理人员的精力有限,不可能在下班时间对所有的计算机进行维护和升级。而且有的高校计算机的数量是很多的,几十台甚至上百台的计算机在机房内分布,维修人员也不可能对每一台计算机进行检查,或者更新补丁和系统漏洞。这样就使得整个实验室的计算机容易出现集体蓝屏的现象,严重影响到教学,而且对于计算机实验室管控老师来说,如果出现大型集体性的计算机故障,也是非常棘手的。

2  结合云桌面技术优化高校计算机系统管理方略

2.1  充分使用和借助云桌面技术的便利

云桌面技术是在云平台上生成各种专用的云系统,然后指导计算机根据一定的用户协议使用网络访问云桌面系统的方式。需要注意的是,这种用户协议的指向是有方向性的,能够将服务器资源、存储器资源和网络设备的虚拟化融合在一起,就可以使用户通过自身容量并不是很高的计算机终端来进行数据储存和计算。云桌面技术可以同时连接多个计算机终端,在高校计算机实验室的管理和使用过程中具有独特的优势,降低了硬件的购置成本,而且可以实现对实验室的统一管理。云桌面技术能够改善高校实验室的管理模式,基于该项技术实现实验室的统一快速管理,使得所有的机房内机器都整齐划一地体现出快速反馈的特点。借助云桌面技术,就可以降低实验室在购置硬件时对硬件标准过高的成本需求。

2.2  降低购置成本,节省能源消耗

云桌面技术通过搭建整体的高性能服务器,只需要有一定的存储设备,就可以帮助节省大量的客户端资源浪费。众所周知,高校的计算机硬件可能每3~5年就淘汰一批,而云桌面技术对于硬件的要求不是很高,而且这种结合云桌面技术的快速应对处理,使得高校计算机终端的寿命可以延长至5~8年,甚至有的高校实验室能做到8~10年的高标准。利用云桌面工具可以打造更为精准的瘦身计划,而且可以使得每一台机器终端都发挥出低发热、低噪音的特点。正是因为这样的消耗比较少,就可以使得计算机实验室拿出更多的资金来进行软件的维护和升级,在已经初具规模的高校计算机实验网络体系内发挥更好的功效,并且在更为安静的教学环境之内进行计算机使用和学习。

2.3  实现更快的计算机终端统一管理

利用云桌面技术可以打造更为简单的计算机与计算机之间的连接框架,这是基于云桌面技术系统架构的特点所做出的正确决策。基于云桌面系统的架构特点,更为精简的计算机终端可以做出输入和输出的指令,并不完全承担数据的储存和运算功能,因此在系统的部署和软件安装方面,实验管理员不需要进行每一台计算机的检查和具体安装过程,只需要在各类平台上进行系统梳理和维护即可。云桌面技术实现了对于计算机终端的统一管理,这种管理技术常常会整合大量的软件资源,并且能够在比较成熟的工作进程促进之后对于管理的主线更加明确,管理人员做出了很多创新的努力,才能够在借助成熟的计算机终端管理之后,达成不断承担新教学任务的目的。这大大减少了计算机维护的时间,而且在计算机终端的统一管理和系统部署方面,可以节约大量的时间及金钱成本。创设更为简单的云桌面系统,在架构较为简单、硬件故障不太高的情况之下,保持其稳定性。由于使用了云桌面技术之后的计算机终端在CPU、内存硬盘等硬件设备方面进行了缩小或者直接去除的处理,因此其使得病毒爆发的发生比率降低,大大提升了管理人员的运行和维护效率,而且降低了维护成本,保证了教学环境的纯净和快速。计算机的终端管理往往能够达成牵一发而动全身的目的,这种目的的专业性要求较高,也是目前管理人员的专业化要求比较规范的原因,计算机管理不仅要求质量高,而且要求能够在既往经验的基础上推陈出新,不断找到新突破口。

2.4  实现灵活的系统优化配置,提升高校计算机实验室利用率

高校内部的学生总数并不低,虽然目前很多学生已经有了自己的笔记本电脑,但是在教师进行系统教学的过程中,很多教学实验还需要通过统一的数据终端连接进行教学演示或者教学实验的模拟。在使用了云桌面技术的系统优化之后,不同学科的教师可以同步进行教学,对于高校计算机实验室的应用,提高了实验室的利用率,实验室不再仅仅是帮助学生回答专业服务问题的场所,而是可以实际进行科学实验模拟,并且进行知识分享和课程讲述的场所。教师可以根据上课的实际需求,选择适合自己的云桌面系统优化。云桌面系统的结构就可以使得实验室的发展更为灵活。主要的工作内容是在装机系统的时候,利用一些比较常用的软件进行系统优化,然后针对性地实现对于软件的净化,不要有太多占用空间大的软件,常用的软件应该更多,应对不常用的软件进行净化和卸载,尽可能地保留如Word、PPT等常用软件,并在视频播放软件的选择方面进行甄选,有利于对于电子课件的合理使用。灵活的系统优化配置不应该牺牲系统的稳定性和安全性,值得庆幸的是云桌面系统的技术具有很好的快速反应度和识别度,因此服务器内如果有任何的异常都能够被第一时间发现,保证了系统的稳定性和系统与外界资源分享的快捷性。有效地保障了云桌面系统的安全,将桌面系统和数据按一年期存放,这样既方便文件的克隆,也能够方便在及时安装系统补丁的时候,快速升级杀毒软件保障系统的安全性,从而能够使得高校师生放心使用,促进了教学质量和教学速度的提升,提高了高校实验室机房的使用率。这是一举多得的良性举措,也是利用现代信息技术开拓新教育领域的事业发展方向,采用更加智能化和系统化的云桌面势在必行。

3  结  论

本文基于云桌面技术建设高效计算机设备组合体系的研究发现,在实现现代计算机实验室统一管理的过程中,只有打破传统专业实验室的限制,提高实验室的利用率,才能够使得实验室的管理人员更为轻松,实验室的应用也更为高效。云桌面技术的到来能够改变传统教学模式的限制,而且也可以促进新型教学模式在社会上的全面开展,这对于推动高校教育的信息化和有效的发展具有极为显著的意义。

参考文献:

[1] 李蓉.云桌面技術在高校计算机实验室建设和管理中的应用 [J].计算机产品与流通,2019(10):278.

[2] 张彬彬.云桌面技术在高校计算机实验室管理中的应用研究 [J].科技经济导刊,2019,27(21):158.

[3] 高尚.云桌面技术在高校计算机实验室中的应用分析 [J].现代信息科技,2019,3(2):79-81.

[4] 柯尊平.云桌面技术在高校计算机实验建设和管理中的应用 [J].福建电脑,2017,33(11):136+138.

作者简介:刘波清(1976.07-),女,汉族,广东化州人,助理实验师,本科,研究方向:信息技术。

存储技术论文范文第3篇

[摘 要] 网络数据信息爆炸性的增长,使网络存储技术变得越来越重要,已成为Internet及其相关行业进一步发展的关键。本文详细介绍了常见的三种网络存储技术的优缺点及应用范围,并介绍了几种新的网络存储技术,使读者对网络存储技术有一个全面的了解。

[关键词] 网络存储 直接连接存储 网络附加存储 存储区域网络

一、引言

信息是一个企业可持续发展的核心动力之一,信息的可靠存储是一个企业得以正常运作和发展壮大的根本所在。随着越来越多的关键信息转化为数字形式并存储在可管理的介质中,用户对存储和管理信息的能力产生了新的需求。为更有效地使用和管理信息,用户对信息系统的搭建、数据中心的建设、数据的管理模式、数据的有效使用、信息存储介质的选择以及信息的安全存储等方面,提出多样化的要求,以达到数据的最佳利用。

网络存储设备提供网络信息系统的信息存取和共享服务,其主要特征体现在:超大存储容量、大数据传输率以及高可用性。要实现存储设备的性能特征,采用RAID作为存储实体是必然选择。传统的网络存储设备都是将RAID硬盘阵列直接连接到网络系统的服务器上,这种形式的网络存储结构称为(DAS Direct Attached Storage),目前,按照信息存储系统的构成,SAN(Storage Area Net- work)和NAS(Network Attached Storage)是最常见的两种选择。本文将详细介绍这三种存储技术的优缺点和应用范围,并将介绍几种新的网络存储技术。

二、传统网络存储技术

1.DAS存储

直接连接存储(DAS——Direct Attached Storage)是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到服务器上的方式。这种连接方式主要应用于单机或两台主机的集群环境中,主要优点是存储容量扩展的实施简单,投入成本少、见效快。

DAS适用于以下几种情况:(1)服务器在地理分布上很分散,通过SAN或NAS在它们之间进行互连非常困难时;(2)存储系统必须被直接连接到应用服务器,如某些数据库使用的“原始分区”上时;(3)包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用,它们需要直接连接到存储器上。

当服务器在地理上比较分散很难通过远程连接进行互连时,或传输速率并不很高的网络系统,直接连接存储是比较好的解决方案,甚至可能是唯一的解决方案,但是由于DAS存储没有网络结构,存在许多缺点:一方面该技术不具备共享性,每种客户机类型都需要一个服务器,从而增加了存储管理和维护的难度;另一方面,当存储容量增加时,扩容变得十分困难,而且当服务器发生故障时,数据也难以获取。因此,难以满足现今的存储要求。

2.NAS存储

网络附加存储(NAS——Network Attached Storage)即将存储设备通过标准的网络拓扑结构例如(以太网),连接到一群计算机上,提供数据和文件服务。NAS服务器一般由存储硬件、操作系统以及其上的文件系统等几个部分组成。简单的说,NAS是通过与网络直接连接的磁盘阵列,它具备了磁盘阵列的所有主要特征:高容量、高效能、高可靠。

NAS由于其较好的可扩展性、可访问性、低价位、安装简单、易于管理等优点,广泛应用于电子出版、CAD、图像、教育、银行、政府、法律环境等那些对数据量有较大需求的应用中。多媒体、Internet下载以及在线数据的增长,特别是那些要求存储器能随着公司文件大小规模而增长的企业、小型公司、大型组织的部门网络,更需要这样一个简单的可扩展的方案。

但在实际应用中,NAS也存在着以下不足:(1)在文件访问的速度方面。NAS采用的是File I/O方式,这带来巨大的网络协议开销。正是因为这个原因,NAS不适合在对访问速度要求高的应用场合,如数据库应用、在线事务处理。(2)在数据备份方面。需要占用LAN的带宽,浪费宝贵的网络资源,严重时甚至影响客户应用的顺利进行。(3)在资源的整合和NAS的管理方面。NAS只能对单个存储(单个NAS内部)设备之中的磁盘进行资源的整合,目前还无法跨越不同的NAS设备,难以将多个NAS设备整合成一个统一的存储池,因而难以对多个NAS设备进行统一的集中管理,只能进行单独管理。

3.SAN存储

存储区域网络(SAN--Storage Area Network)是指存储设备相互连接且与一台服务器或一个服务器群相连的网络。其中的服务器用SAN的接入点。SAN是一种特殊的高速网络,连接网络服务器和诸如大磁盘阵列或备份磁带库的存储设备,SAN置于LAN之下,而不涉及LAN。利用SAN,不仅可以提供大容量的存储数据,而且地域上可以分散,并缓解了大量数据传输对于局域网的影响。SAN的结构允许任何服务器连接到任何存储阵列,不管数据置放在哪里,服务器都可直接存取所需的数据。

SAN的应用主要可以归纳为下面集中应用:构造群集环境,利用存储局域网可以很方便地通过光纤通道把各种服务器、存储设备连接在一起构成一个具有高性能、较好的数据可用性、可扩展的群集环境。(1)数据保护,存储局域网可以做到无服务器的数据备份,数据也可以后台的方式在存储局域网上传递,大大减少了主要网络和服务器上的负载,所以存储局域网可以很方便地实现诸如磁盘冗余、关键数据备份、远程群集、远程镜像等许多防止数据丢失的数据保护技术;(2)数据迁移,可以方便地进行两个存储设备之间的数据移动;(3)灾难恢复,特别是远程的灾难恢复;(4)数据仓库,用来构建一个网络系统的存储仓库,使得整个存储系统可以很好地共享。

在实际应用中,SAN也存在着一些不足:(1)设备的互操作性较差。目前采用最早和最多的SAN互连技术还是FibreChannel,对于不同的制造商,光纤通道协议的具体实现是不同的,这在客观上造成不同厂商的产品之间难以互相操作。(2)构建和维护SAN需要有丰富经验的、并接受过专门训练的专业人员,这大大增加了构建和维护费用。(3)在异构环境下的文件共享方面,SAN中存储资源的共享一般指的是不同平台下的存储空间的共享,而非数据文件的共享。(4)连接距离限制在10km左右等。更为重要的是,目前的存储区域网采用的光纤通道的网络互连设备都非常昂贵。这些都阻碍了SAN技术的普及应用和推广。

三、新的网络存储技术

1.NAS网关技术

NAS网关与NAS专用设备不同,它不是直接与安装在专用设备中的存储相连接,而是经由外置的交换设备,连接到存储阵列上——无论是交换设备还是磁盘阵列,通常都是采用光纤通道接口——正因为如此,NAS网关可以访问SAN上连接的多个存储阵列中的存储资源。它使得IP连接的客户机可以以文件的方式访问SAN上的块级存储,并通过标准的文件共享协议(如NFS和CIFS)处理来自客户机的请求。当网关收到客户机请求后,便将该请求转换为向存储阵列发出的块数据请求。存储阵列处理这个请求,并将处理结果发回给网关。然后网关将这个块信息转换为文件数据,再将它发给客户机。对于终端用户而言,整个过程是无缝和透明的。NAS网关技术使得管理人员能够将分散的NAS filers整合在一起,增强了系统的灵活性与可伸缩性,为企业升级文件系统、管理后端的存储阵列提供了方便。

2.IP-SAN技术

网络存储的发展产生了一种新技术IP-SAN。IP-SAN是以IP为基础的SAN存储方案,是一种可共同使用SAN与NAS,并遵循各项标准的纯软件解决方案。IP-SAN可让用户同时使用Gigabit Ethernet SCSI与Fibre Channel,建立以IP为基础的网络存储基本架构,由于IP在局域网和广域网上的应用以及良好的技术支持,在IP网络中也可实现远距离的块级存储,以IP协议替代光纤通道协议,IP协议用于网络中实现用户和服务器连接,随着用于执行IP协议的计算机的速度的提高及G比特的以太网的出现,基于IP协议的存储网络实现方案成为SAN的更佳选择。IP-SAN不仅成本低,而且可以解决FC的传播距离有限、互操作性较差等问题。

四、结束语

数据的重要性越来越得到人们的广泛认同。未来网络的核心将是数据,网络化存储正是数据存储的一个发展方向。这里我们简要的介绍了几种当前比较流行的网络存储技术,当前网络存储技术还在不断的快速发展,SAN和NAS的融合、统一虚拟存储技术是未来发展的两个趋势。

参考文献:

[1]江小云:浅谈存储技术的发展历程[J].中国科技信息,2005,(15)

[2]周 可 黄永峰 张江陵:网络存储技术研究[J].电子计算机与外部设备,2005,24(2)

[3]范 涛:网络存储技术的研究与应用[J].福建电脑,2008,(6)

存储技术论文范文第4篇

存储设备类型是指通过采用SCSI、FC、TCP/IP, ISCSI等接口类型、数据传输协议、以及不同数据存储介质的存储设备。常见的存储设备类型可为SCSI存储、NAS存储、FC存储、ISCSI存储和磁带存储。

主流的存储系统网络架构有D A S、NAS、SAN三种网络架构。区分一个存储设备的类型主要依靠存储设备对外提供的接口类型、数据传输协议、和存储介质。存储设备的对外提供的接口是FC光纤通道, 按照FC光纤通道协议传输数据的存储设备就是FC存储, 存储介质为FC磁盘的存储被称为FC-FC存储。存储介质为SATA磁盘的存储被称为FC-SATA存储。同样的道理, 采用光纤通道协议的存储设备应该称之为FC存储或光纤通道存储, 也可以简称为光纤存储, 不能称之为SAN存储, SAN指的是一种存储系统的网络结构。

直接附加存储 (DAS, Direct Attached Storage) 是最早期的网络存储设备, 它以服务器为中心, 不带有任何存储操作系统。网络依附存储 (NAS, NetworkAttached Storage) 是一种网络直连存储设备, 通过网络接口与网络直接相连, 用户通过网络访问。存储区域网 (SAN, Storage Area Network) 是一种面向网络的存储结构。它是通过高速网络将一个或若干个网络存储设备与服务器连接起来的专用存储系统。其目前较常用的实现方式有采用光纤通道 (FC, Fiber Channel) 、FCP协议的FC-SAN和ISCSID的IP-SAN。支持HIP、PI、IPI、SCSI、IP、ATM等多种高级协议。存储区域网络 (SAN) 也可以看作一个应用在应用服务器和存储资源之间的专用的高性能的网络体系, 在主机和存储设备之间提供任意两个节点之间的通信通道。该类网络针对大量存储数据的传输进行了专门的优化, 使用的典型协议是SCSI-FCP (Small Computer System Interface-Fiber Channel Protocol, 小型计算机系统接口-光纤通道协议) , 光纤通道一方面可以传输大数据块, 另一方面它能实现远距离传输, 所以光纤通道特别适用存储网络。

光纤通道 (FC) 是一个标准化的开放网络, 标准化定义了包括诸如线缆、距离和信号这样的物理接口, 数据编码和链路控制, 采用帧格式的数据投递、流控制和服务类别、公共服务和应用协议借口。正是由于其的灵活性、可提供性和可扩展性、长距离高速度的多协议结合, 使得光纤通道体系结构存储成为存储网络体系的理想选择。

光纤通道存储网络 (FC SAN) 的组成包括:传输介质 (光缆或铜缆) 、服务器连接卡、存储网络连接设备和存储软件。服务器连接卡:位于应用服务器上与SAN连接的称作主机总线适配卡。存储连接设备一般包含光纤通道集线器、交换机、桥接器和路由器, 常用的光纤通道交换机。存储设备一般包含一个JBOD (或RAID) 的磁盘系统和磁带系统, 由于磁盘系统优秀的读写性能, 一般将磁盘系统作为在线存储, 磁带系统一般做为备份系统存储数据使用的较多。最后的组成就是存储软件。存储软件是用于控制存储网络系统中的各种设备集相互间通信, 还提供存储系统与应用程序间的编程界面以及存储系统与操作人员间的人机界面, 主要包括SAN存储管理软件、数据管理、设备管理与控制、存储可见及协议关键等等。

在全国兴起的平安城市视频监控系统工程中, 因为监控视频应用的大数据量存储要求, 存在着大量FC SAN的应用案例, 如下图, 某城市数字视频监控系统应用, 前端的IPC (IP摄像机又称网络摄像机) 视频信号或模拟视频摄像信号转换为数字视频信号通过IP传输网络传输到核心网络的交换机上, 业务服务层的视频监控平台对视频和应用数据进行管理、处理和应用, 媒体转发服务器将接收到的数字视频转发到NVR (Network Video Recorder网络视频录像) 服务器, 每台录像服务器配置8GBHBA卡, 通过光缆连接到FC光纤交换机上, 光纤交换机再通过光缆连接到EMCCX4-960光纤存储阵列上 (如图1) 。

存储阵列采用RAID5 9+1+1模式, 存储L U N卷, 每个卷规划为2 5路数字高清 (3M) 视频30天的所需要的存储空间。

实际需要存储容量如下: (按照招标文件计算方式) 以单路高清视频图像码流为3.0Mbps计算, 每路高清视频图像30天的容量=30×24×3600s×3Mbps÷8×CBR影响系数=1075.2GB (CBR影响系数为1.1, 是指恒定码流 (CBR) 正误差给存储容量带来的影响系数) 。

当然在存储网络应用中还存在大量的DAS、NAS、和IP SAN的应用案例, 不过FC SAN以其高性能的存储读写性能和高可用性而被广泛应用。

摘要:本文扼要介绍了存储接口和存储架构, 并详细阐述了存储区域网络 (SAN) 的概念、技术和组成架构及在城市数字视频监控系统中的FC SAN应用。

关键词:存储区域网络,SAN,SCSI-FCP,主机总线适配卡

参考文献

[1] 鲁士文, 存储网络技术及应用[M].清华大学出版社, 2010, 2

[2] Marc Farley.SAN存储区域网络[M].北京:机械工业出版社, 2003.

存储技术论文范文第5篇

摘 要:随着电子、通信、网络技术的飞速发展和人们生活水平的提高,智能住宅的概念逐渐走进现实。本文通过运用嵌入式技术,实现了用户可以在远程登陆浏览器来查看家庭状况,进而对家中情况进行合理处理的解决方案。本文的工作主要包括以下几点:首先,分析智能家居的解决方案,提出了基于嵌入式技术的解决方案。其次,利用ARM9开发板作为核心,移植Linux操作系统,并建立根文件系统,移植嵌入式Web服务器,搭建起家庭网关的开发平台。再次,设计远程登陆的网页,让用户来操作从而监控家庭状况,并结合CGI技术进行网关的程序开发。最后,分析igBee技术和协议,在硬件模块上利用相应的软件开发环境开发自己的应用程序,使得模块能够实现各自的功能,并同开发板能够进行通信。最后,移植了]ffmpeg库,实现了视频的远程监控。

关键词:嵌入式Linux;传感器;智能住宅;CGI;web

1.智能住宅的发展前景

智能家居又称智能住宅,国外常用Smart Home表示。

智能家居是一个居住环境,是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境,实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。

智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。以下是智能家居能实现的功能和提供的服务:

1、始终在线的网络服务,与互联网随时相连,为在家办公提供了方便条件。

2、安全防范:智能安防可以实时监控非法闯入、火灾、紧急呼救,系统会自动向中心发出报警信息,同时启动相关电器进入应急联动状态,从而实现主动防范。

3、家电的智能控制和远程控制,如对灯光照明进行场景设置和远程控制、电器的自动控制和远程控制等。

4、交互式智能控制:可以通过语音识别技术实现智能家电的声控功能;通过各种主动式传感器(如温度、声音、动作等)实现智能家居的主动性动作响应。

5、环境自动控制。如家庭中央空调系统。

6、提供全方位家庭娱乐。如家庭影院系统和家庭中央背景音乐系统。

2.系统硬件详细设计方案

主要方案为以NCAP模块和STM模块为主要硬件电路。其中包括存储器电路设计、以太网接口电路设计、CAN接口电路设计、A/D转化电路设计、压力传感器电路设计等。网络化接口方案可利用硬件芯片实现TCP/IP协议栈。

2.1嵌入式Web服务器的处理器

处理器采用三星公司的ARM9处理器S3C2440。通过外扩存储器SDRAM和NANDFLASH、以太网接口、串口、JTAG调试端口等构建成服务器硬件平台。其中网络接口采用DM9000网卡芯片。服务器通过串口与协调器进行数据交互。

2.2外部传感器

具体的嵌入式Web传感器是基于某个特定的基本传感器来实现的。我们选用了AD590 模拟温度传感器,设计并实现嵌入式Web温度传感器的软件系统。

3.系统软件详细设计方案

3.1嵌入式TCP/IP 协议栈移植

本设计主要实现ARP、IP、ICMP、TCP协议。以太网数据的传输是采用MAC地址来识别的,而ARP协议提供IP地址和数据链路层使用MAC地址之间的转换功能,为了保证系统在以太网的通信,首先要实现ARP协议。Web服务器同Web浏览器之间的通信是通过HTTP协议实现的,在传输层采用TCP协议,能保证可靠的数据传输,进而实现其基础之上的HTTP协议[1]。HTTP是WWW的核心协议。HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议。HTTP协议有两项功能,即传输文件和实现动态交互应用。在Linux内核中配置TCP/IP协议栈,进入内核目录中执行make menuconfig,选择Netwoking suppt并进入,进入netwking options子目录,选中 TCP/IP netwking 选项,然后选择IP:kernel level autoconfiguration 及BOOTP suppt和RARP suppt即可完成TCP/IP的配置。

3.2 嵌入式Web服务器移植

系统上电后Web服务器就自动运行,

并时刻监听端口。本设计采用嵌入式Web服务器boa。b移植步骤如下:1) 编译boa。下载Boa0.94.13 版本源码,将其解压并进入源码目录的src 子目录执行/boa/src/configure 生成Makefile 文件,修改Makefile 文件的CC 和CPP 的编译器为交叉编译器。然后执行make 命令,得到可执行程序boa。2) 配置boa。修改boa.conf 文件,完成boa 的配置,使其能够支持CGI 程序的执行。3) 将boa 和boa.conf 文件下载到嵌入式Linux 中。本设计分别把boa 和boa.conf 文件下载到/bin 和/etc/boa/目录下。

3.3 CGI脚本编译

CGI全称是“公共网关接口”(Common Gateway Interface),CGI建立在客户机/服务器机制上,为外部扩展应用程序与Web服务器交互提供了一个标准接口。其主要功能是在Web环境下,从客户端传送一些信息给Web服务器,Web服务器把接收到的有关信息放入环境变量,然后再去启动所指定的CGI脚本以完成特定的工作,CGI脚本从环境变量中获取相关信息来运行,最后以HTML格式输出相应的执行结果返回给浏览器端[2]。

CGI应用程序读取从嵌入式Web服务器传递来的各种信息,并对客户端的请求进行解释和处理,设计中主要启动串口数据通信进程,从串口发送数据到ZigBee协调器。最后CGI应用程序会将处理结果按照CGI规范返回给嵌入式Web服务器,Web服务器会对CGI应用程序的处理结果进行解析,并在此基础上生成HTTP响应信息返回给客户端浏览器[3]。编写相应的静态HTML 文件,然后编写CGI 脚本文件,实现对设备的控制和数据的采集。本设计采用C 语言编写CGI 脚本,窗体以GET 方法将用户提交的数据传递给CGI 程序,最后保存为.c 文件。然后用交叉编译命令arm-linux-gcc 生成能够在ARM 中运行的CGI程序。静态网页HTML 文件存放于/www/目录下,CGI 程序放在/www/cgi-bin/目录下。整个软件系统移植完毕后,在浏览器中输入ARM 板中的IP 地址就可以访问了。

4.方案分析

在本课题前期的研究过程中,全体成员均增强了对“智能住宅”的理解,对“智能住宅”的内涵、中长期的发展前景以及在当前时代背景下所面临的困难和挑战都有了进一步的认识。团队成员熟练掌握了在Linux环境下上层应用软件的开发,外设接口驱动开发、跨平台移植、Bootloader代码分析与移植、以太网烧写工具代码分析与移植。

我组全体成员对于利用嵌入式ARM9进行数据采集与网络传输操作,在智能传感器的基础上把TCP/IP协议作为一种嵌入式应用,嵌入现成智能服务器的ROM中,利用传感器内建的Web服务器,用户可以通过浏览器采集远程监控对象的信息,在网络中查到设备采集的数据,实现传感器的网络化的整个流程有了更深的了解。

该技术应用前景广阔,在未来的智能住宅中必将有广泛的应用。

参考文献:

[1]刘武超.嵌入式家居监控系统的研究与设计

[2]吴雪琴.基于S3C2410远程监控系统的设计与实现[D]. 电子科技大学 2010

[3]黄杰.基于Web的远程监控系统的设计与实现[J]. 中国西部科技. 2011(20)

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