RAID控制系统设计及FPGA实现的研究

被引量 : 0次 | 上传用户:aqgcsw1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文主要研究了用于大容量储存方案的RAID(redundant array of inexpensive disks)技术的控制系统的FPGA设计,实现了基于并行IDE硬盘的RAID方案的VDOS储存系统。用于流媒体储存需要大容量,高带宽硬盘,而市面上的单个硬盘容量有一定限制,且访问速度也有瓶颈,针对这一问题,作者首先分析了市场上主流RAID控制卡及其控制芯片性能,结合项目要求,选择了RAID3这一标准,提出了适用于视频点播等的RAID3储存整体方案,并给出了这一整体方案FPGA设计的性能要求。其次,作者详细研究了RAID3技术包含的数据带条分布(striping)技术[2],分析了IDE接口硬盘的PIO工作模式和DMA工作模式,结合SDRAM数据访问的特点和网络帧的结构,确定了VDOS中带条的容量,给出了数据带条的方案和FPGA设计的实现。再次,作者研究了RAID3中的数据安全保护机制,针对RAID3的容错要求,讨论了VDOS的安全保护策略,结合媒体网的运行机制,提出了用于数据安全保护的奇偶校验盘中校验码的产生方案,和某硬盘故障时,故障硬盘数据恢复的保护方案,并给出数据安全保护的FPGA设计的实现。最后,为脱离对CPU的依赖,本FPGA设计没有采用PCI总线,而是嵌入了一个千兆位以太网口,用于实现与服务器以及其它控制卡的互联,在网口的MAC层设计中,可以控制网络中不同用户的流量,以满足不同的应用需求。该RAID控制方案的设计在Xilinx Virtex II Pro的FPGA中进行了验证,本文给出了FPGA设计中主要模块的工作波形图,以及验证方法。试验结果表明,本文的设计方法极大提高了系统硬盘的容量,加快了硬盘系统的访问速度,改进了硬盘系统的安全特性,硬盘系统能够带故障运行。带有本文FPGA设计的RAID储存方案的媒体网已经投入商业运行。
其他文献
衣食住行是人类生存的最基本条件。随着社会的发展,人们不仅关注自己生存条件的质和量,而且还关注与生存条件相关的权利保障。因而,与住的问题息息相关的建筑物区分所有权如同幼
研究了制造两片料铝罐时冲压和拉深过程中的滑润作用。详细介绍了为冲压和拉深过程专门配制的一种极好润滑剂的发展情况。讨论了油基和合成物基润滑剂的特性,它们与金属、工
凯洛夫《教育学》虽已成为历史陈迹,但却幽灵般存活于当下。在学理上,对凯洛夫《教育学》主要有四种不同或相反的阐释,这四种不同或相反的阐释揭示了教育理论表达的意识形态
当今社会交通事故频发,因为事故责任认定引发一些争议屡见不鲜,现场勘查人员对事故现场进行拍照固定和实地勘查测量,运用成像透视测算法和图像重合法,利用Photoshop CS4软件,
新一轮基础教育课程改革要求改变课程中实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识
背景:多孔钽金属具有稳定的生物学特性、良好的生物相容性,且具有整体容积孔隙率高、弹性模量低及表面摩擦系数高等特点,是一种较理想的骨科植入材料。目的:综述钽金属在人工
教育与社会的关系一直以来是教育学领域存在的一个基本问题,本文试图通过分析"教育先行"产生原因和教育信念危机产生的结果来论述教育存在的社会制约性。
国有资产管理是政府公共管理的重要内容之一。随着国有企业改革的逐步深入,MBO(管理层收购)越来越多的被人们提出作为一种有效的产权制度改革形式,在国有上市公司,地方国有企
近几年全面预算管理已经受到众多企业的关注和重视,本文通过对全面预算管理的作用分析,阐述了全面预算管理在企业管理中的作用,并提出了全面预算管理与企业内部控制的结合,提
为适应γ能谱分析的发展需要,研发了新型便携式γ谱仪。该谱仪引入了FPGA技术,取代时序复杂的分立数字器件,增强了仪器的可维护性,更具适用性;开发了基于ARM的界面友好的多道