研究的内容具体包括以下几个方面.首先对数据存储系统整体进行了描述.讨论数据存储系统的应用需求,阐述了组成数据存储系统的诸多物理部件和逻辑结构,及其相关技术的国内外研究现状,重点对数据存储系统的三个基本方面(可用性、安全性和性能)研究成果进行深入讨论和总结,最后说明研究意义及主要研究内容,并且介绍课题的来源.现有的存储系统设计往往更偏重于对特定的存储设备或者存储结构进行设计,而对存储系统设计中具有一般性的概念和方法缺少归纳和总结.针对越来越普遍的数据存储平台——网络存储域系统,我们分析了存储域系统的物理和逻辑结构,并根据其特点设计了层次性的存储域文件系统(Storage Domain*该文得到国家自然科学基金《统一存储(USN)理论、结构与实验研究》(60173043)和《进化存储系统(ESS)理论与实现技术的研究》(60273073),以及国家高技术发展计划(863)课题《存储虚拟化及其文件系统研究》(2001AA111011)的资助File System),通过这种用户级的文件系统管理网络中所有存储设备,以多种方式提供存储服务,优化数据分布,从而满足不同应用对性能、可用性、安全性、扩展性等诸多方面的要求.提高网络存储性能是一个非常重要的目标,我们提出了几种改善性能的方法.首先是聚集I/O模型,目的在于改善网络存储中小I/O的性能;其次,提取应用的特定存取模式,针对其特点进行优化设计从而提高存储系统整体性能;最后,通过在存储域内实现文件自动复制,提高存储系统的性能的同时也增加了可用性.数据备份是存储系统最重要应用之一,以前面研究内容为基础,最后设计并实现了一种网络备份系统.存储空间理论的提出,网络存储性能模型的建立,及改善存储性能方法的提出,对于设计和实现基于网络的数据存储系统及其相关应用具有较大的理论价值和指导意义.关于存储域系统和网络备份系统的研究亦具有广泛的实际应用前景.