蓝光光盘库文件管理系统设计与实现

发布时间：2017-07-30 07:15

  本文关键词：蓝光光盘库文件管理系统设计与实现

  更多相关文章： 冷数据 节能存储 蓝光存储 文件系统 光盘库

【摘要】：随着大数据时代的到来,数据存储规模日益扩大,存储能耗问题日益严重。2015年我国数据中心总量已经超过40万个,大多数数据中心的PUE仍大于2.2,存在能源利用率低的缺陷。数据中心超过40%的能源消耗在数据存储上,高能耗数据存储问题已经严重制约其发展。针对目前数据存储的高能耗问题,本文提出以低功耗的蓝光光盘作为存储介质,并对蓝光光盘库中文件管理进行了研究。本文从数据访问规律着手,将数据分为访问频率较高的热数据、偶尔访问的温数据和几乎不被访问但蕴含一定价值的冷数据。由于存储数据中高达80%是冷数据,故本文着重研究冷数据的节能存储问题。为了实现光盘库存储系统文件管理和存储,本文对蓝光光盘库存储系统文件存储和文件分类进行了研究和实现。首先,由于磁盘和光盘之间在数据传输速率上存在巨大差异,为了解决二者之间的数据传输问题,本文对光盘库存储系统文件存储进行了设计和实现。主要包括：(1)文件网络共享功能,用来解决磁盘与光盘之间的文件传输和共享；(2)文件自动刻录功能,解决文件从磁盘到光盘的存储。大数据环境下,由于文件刻录容量往往会超过光盘单盘容量,所以该部分在文件刻录之前会对文件进行分类；另外,由于文件存储到光盘之后会被删除,为了保证刻录数据的完整性,该部分还实现了文件校验功能。(3)光盘库文件系统,本文提出使用用户空间文件系统来管理光盘中的内容。在光盘离线情况下,用户空间文件系统会查询节点文件,检索该文件的盘号,然后通过Socket通信调取光盘,完成对离线光盘的访问。其次,本文设计和实现了基于文件热度的文件分类方法,该方法包括文件状态更新、文件迁移回迁、文件分类等模块。对于存储的数据,数据分类会为每一个文件建立热度状态,并根据热度状态对存储文件进行分类。最终,光盘库文件分类存储会将热数据、温数据和冷数据分别存储到固态硬盘、磁盘和光盘中。最后,本文对自动刻录软件、光盘文件管理系统和文件分类进行了多次实验,并对实验结果进行了分析。实验结果证明本文设计的光盘库文件存储和文件分类功能与预期结果一致,符合设计要求。在能源紧缺的今天,研究冷数据节能存储,发展大容量智能蓝光光盘库存储技术对我国绿色数据中心的建设起到积极意义。本文提及的光盘库分类存储、光盘刻录以及光盘库文件管理系统将有助于促进大容量蓝光光盘库存储项目的研究与发展。
【关键词】：冷数据 节能存储 蓝光存储 文件系统 光盘库
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 绪论14-24
• 1.1 课题来源14
• 1.2 课题研究背景及意义14-15
• 1.3 蓝光光盘库存储技术研究现状15-22
• 1.3.1 蓝光存储技术发展现状15-17
• 1.3.2 文件分层存储技术发展现状17-18
• 1.3.3 蓝光光盘库研究发展现状18-22
• 1.4 论文主要研究内容22-24
• 第二章 蓝光光盘库存储系统相关技术概述24-30
• 2.1 网络存储数据访问协议24-27
• 2.2 文件校验技术27-28
• 2.3 FUSE文件系统28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 光盘库文件系统方案设计及开发平台搭建30-38
• 3.1 系统方案设计30-35
• 3.1.1 蓝光光盘库文件存储设计33-34
• 3.1.2 蓝光光盘库文件分类设计34-35
• 3.2 开发环境搭建35-37
• 3.2.1 linux操作系统35
• 3.2.2 Oracle数据库35-36
• 3.2.3 QT开发环境安装36-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第四章 蓝光光盘库文件存储的实现38-58
• 4.1 光盘库文件网络共享设计与实现38-40
• 4.1.1 蓝光光盘库文件网路共享设计38-39
• 4.1.2 蓝光光盘库文件网络共享实现39-40
• 4.2 Linux环境下蓝光刻录的实现40-47
• 4.2.1 蓝光光盘库刻录程序设计40-41
• 4.2.3 蓝光光盘库刻录镜像的实现41-44
• 4.2.4 蓝光光驱状态检测与镜像刻录44-46
• 4.2.5 蓝光光盘库刻录文件完整性校验程序46-47
• 4.3 光盘库文件系统的实现47-57
• 4.3.1 蓝光光盘库bdfs文件系统设计47-49
• 4.3.2 蓝光光盘库文件系统内核模块安装49-50
• 4.3.3 蓝光光盘库bdfs文件系统功能实现50-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 蓝光光盘库文件分类的实现58-70
• 5.1 文件信息统计实现58-61
• 5.2 文件状态更新实现61-64
• 5.3 文件热度分类实现64-67
• 5.4 文件迁移/回迁实现67-69
• 5.5 本章小结69-70
• 第六章 系统测试结果及分析70-80
• 6.1 网络文件共享性能测试70-71
• 6.2 光盘库文件刻录功能测试71-76
• 6.3 光盘库bdfs文件系统测试76-78
• 6.4 光盘库数据分类功能测试78-79
• 6.5 结果分析79-80
• 总结与展望80-82
• 参考文献82-85
• 攻读硕士学位期间发表的论文85-87
• 致谢87-88
• 附录88

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;蓝光光盘加速进军欧洲市场[J];现代电子技术;2008年20期

2 ;索尼猛降蓝光光盘成本 “只比DVD贵一成”[J];光盘技术;2004年02期

3 邓永红;蓝光光盘技术综述[J];有线电视技术;2005年04期

4 黄绍平;;蓝光光盘 春暖花开[J];卫星电视与宽带多媒体;2008年07期

5 ;蓝光光盘:2010年将为中国市场发展转折点[J];中国数字电视;2009年07期

6 ;蓝光光盘曝致命缺陷 光盘强度不够易开裂[J];记录媒体技术;2009年04期

7 陈峥;彭玉利;李峰;;可录类蓝光光盘概述[J];记录媒体技术;2010年02期

8 晏杰;;浅谈蓝光光盘的特点和应用[J];湖北档案;2010年11期

9 吴超凡;赵永新;;蓝光光盘会很快取代DVD吗[J];今日科苑;2011年22期

10 符通;悠然;;蓝光光盘技术全析[J];数码先锋;2006年10期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 郭梁;赵汝棉;;浅析蓝光光盘技术[A];2005（首届）中国数字影视节目制作与接收技术交流展示会论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 梁振鹏;突破片源瓶颈 蓝光光盘有望年底在内地量产[N];第一财经日报;2008年

2 ;蓝光光盘将成主流[N];中国计算机报;2006年

3 李薇;蓝光光盘年内在华生产[N];北京商报;2008年

4 记者 曹玲娟;中国首条蓝光光盘生产线在沪投产[N];人民日报海外版;2009年

5 洪森;国内首条蓝光光盘生产线建成[N];中国电子报;2009年

6 记者 王涛;中国蓝光光盘产业起航[N];中华工商时报;2009年

7 记者王杨二;蓝光光盘协会宣布3D标准制定完成[N];中国质量报;2009年

8 赵萌;中国数字音频技术融入蓝光光盘格式[N];科技日报;2009年

9 吴超凡　赵永新;蓝光光盘会很快取代DVD吗[N];人民日报;2011年

10 梦洁;3年内蓝光光盘需求量增3倍[N];中国电子报;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 师茂林;基于蓝光光盘技术的生物分子高灵敏度数字化检测[D];太原理工大学;2016年

2 姜晓青;蓝光光盘库文件管理系统设计与实现[D];广东工业大学;2016年

3 林子明;蓝光光盘库缓存管理机制的研究与实现[D];中山大学;2013年

，

本文编号：593011