一款车载宽温、双毁加固盘阵的研制

发布时间：2020-10-12 00:25

　　 随着我国军用设备技术的发展和军事信息化的飞速发展,军用数据量也在成倍的增长,不仅要求各指挥单元之间能够实时通讯,并且要求数据安全可靠。所以对军用磁盘阵列的要求也越来越高,不仅要求在常温下稳定可靠的保障军用信息的快速读写和安全可靠,并且要求能够适应各种恶劣的极限环境。所以研制能够适应地球各个区域的极限环境,并且能够稳定可靠的工作,同时能够保证数据安全的磁盘阵列成为当前我军的一项重要任务。本论文的主要目的在于研究一种适应野外车载环境的加固型带自毁功能的磁盘阵列,此磁盘阵列能够适应战时的紧急情况,可以在特殊情况下能实现数据的快速清除或者数据载体的快速销毁功能。一方面要求设备在具备自毁功能的同时还需要适应野外车载的恶劣环境,振动、冲击、湿热和电磁干扰,确保在恶劣条件下仍然能正常工作,发挥战时功效是非常重要的,提升战斗力,在确保有效收集和存储海量数据的同时,数据安全也得到双重保护。另一方面实现两个销毁等级,在不丢弃装备的情况下可以采取快速的智能销毁功能,能够在20秒钟之内清除所有储存的数据;在必须丢弃装备的情况下则可以执行物理销毁功能,数据载体能在1分钟之内彻底损毁,无法恢复。本设备加固等级采用初级加固型,适应轮式车载环境;销毁方式是采用按钮一键销毁方式,智能销毁和物理销毁分别使用一个按键作为触发控制接口。总体上是在民用磁盘阵列架构的基础之上,结合SSD自毁功能的安全性技术实现的宽温工作并且带两级销毁功能的加固盘阵。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TP333.3;TJ810.3
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 序论
    1.1 背景和意义
    1.2 加固盘阵的国内外现状
        1.2.1 国内加固盘阵介绍
        1.2.2 国外加固盘阵的介绍
        1.2.3 差距和技术壁垒
    1.3 全文安排
第二章 文献综述及技术综述
    2.1 加固设备的等级介绍
        2.1.1 初级加固设备的介绍
        2.1.2 加固设备的介绍
        2.1.3 全加固设备的介绍
    2.2 客户需求输入
        2.2.1 功能指标要求
        2.2.2 性能指标要求
        2.2.3 环境适应性指标要求
        2.2.4 客户需求详细分解
    2.3 方案可行性论证
    2.4 设计方案选择
第三章 硬件的设计和实现
    3.1 加固设备的特点
    3.2 本文讨论的盘阵的设计特点
    3.3 突破技术壁垒的解决思路
    3.4 自毁功能的特点和技术介绍
    3.5 加固机箱的设计特点和效果
        3.5.1 双控盘阵的硬件架构
        3.5.2 双控盘阵的技术指标
    3.6 宽温工作的解决思路
        3.6.1 对于本文研究的盘阵的宽温方案选择
        3.6.2 磁盘阵列的主控芯片的温度等级和低温启动问题
        3.6.3 综合考虑后的选择方案
    3.7 预加热的设计思路
        3.7.1 宽温方案的详细设计
        3.7.2 加热方案的种类和选择
        3.7.3 半导体制冷片的介绍
        3.7.4 半导体加热片的控制电路设计
        3.7.5 预加热方案结合结构设计的布局规划
        3.7.6 宽温的控制设计总结
    3.8 SSD的特点和自毁设计
        3.8.1 利用SSD的特点做智能销毁设计
        3.8.2 目前市面SSD主控特点
        3.8.3 物理销毁的实现思路和方案
        3.8.4 本文方案采用的设计思路
        3.8.5 SSD的自毁控制电路的设计
        3.8.6 整机的自毁控制设计
        3.8.7 自毁的触发形式和预防误操作的处理
        3.8.8 背板的自毁辅助电路
第四章 软件的设计和实现
    4.1 双控盘阵的软硬件特点
        4.1.1 双控盘阵的软件特点
        4.1.2 软件设计的技术细节
    4.2 软硬件绑定和密钥管理部分的实现
        4.2.1 修改megaraid脚本
        4.2.2 修改用户Raid起始命名
        4.2.3 系统信息定制
        4.2.4 公私钥管理
        4.2.5 签名机制
        4.2.6 认证机制
        4.2.7 试用机制
        4.2.8 检查机制
        4.2.9 用户呈现逻辑
        4.2.10 激活机制
        4.2.11 软硬件绑定
    4.3 整机的软硬件架构
    4.4 背板的控制逻辑代码设计
        4.4.1 自毁控制逻辑
        4.4.2 防误操作的设计
        4.4.3 整体的自毁控制逻辑和功率控制
    4.5 自毁软件设计和逻辑控制
第五章 整机的实现与联调
    5.1 加固机箱的整体设计
        5.1.1 加固机箱的整体布局
        5.1.2 加固机箱的通风设计
        5.1.3 加固机箱的电磁兼容设计
        5.1.4 风道设计的难点和解决思路
        5.1.5 热设计和电磁兼容设计的矛盾
        5.1.6 风道设计和实测结果
    5.2 加固机箱的电磁兼容设计
        5.2.1 电磁兼容标准的简介
        5.2.2 军用车载设备电磁等级要求
        5.2.3 电磁兼容设计的关键点
        5.2.4 电磁兼容测试报告
    5.3 加固机箱的预加热设计
        5.3.1 宽温工作指标
        5.3.2 宽温的实现方法
        5.3.3 半导体制冷片的应用和控制电路设计
        5.3.4 预加热控制逻辑和方法
    5.4 加固机箱的设计总结
第六章 系统的测试
    6.1 电源设计和测试
        6.1.1 客户对电源的特殊要求
        6.1.2 电源的联调测试
        6.1.3 电源航插的连接和测试
    6.2 控制器测试
        6.2.1 Web界面的监控检查
    6.3 整机测试内容
        6.3.1 机械性能测试
        6.3.2 电气性能测试
        6.3.3 管理功能测试
        6.3.4 RAID功能测试
        6.3.5 符合压力测试
        6.3.6 MPIO功能测试
        6.3.7 性能测试
    6.4 测试结果和分析
    6.5 整机的性能监视
    6.6 IPSAN性能测试
    6.7 NAS性能测试
    6.8 整机的异常情况测试
    6.9 数据智能自毁测试
    6.10 物理销毁功能模拟测试
第七章 总结与展望
    7.1 整机方案总结
    7.2 整机设计升级思路和改进点
    7.3 论文的撰写总结与加固技术展望
参考文献
致谢

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