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成果名称：超大容量、超高速多级光存储集成系统
申请单位：清华大学
鉴定编号：鉴字[教NP2004]第 012 号
鉴定日期：2004-06-30
学 科：14 计算机
成果简介：（1000字以内，可公开部分）
在超大容量、超高速多级光存储系统中，涉及两方面的性能相关的技术问题：存储容量问题和存取速度问题，超大容量、超高速存储系统的集成技术的研究以解决存储容量在TB级以上、存取速率在Gbps以上的大规模多级光存储系统的海量存储和高速存取问题为基础，主要研究内容包括（1）可换介质库性能模型的研究，目标是研究大容量存储设备的性能特点；（2） 多级存储系统缓存技术的研究，目标是提高超大容量多级存储系统的整体性能。
多波长多阶光存储技术及柔性并行的高速数据记录技术为超大容量、超高速多级光存储集成系统奠定了良好的物理基础。为了提高系统性能，本研究提出了可换介质库的性能解析模型，并应用该性能解析模型，对集成系统的负载性能进行了综合分析，找到影响多级存储实验系统负载性能的重要因素。
针对连续媒体应用的大请求、随机、偏斜的负载特点，研究给出光盘存储库系统的缓存模型，提出并在集成系统中实现两种在重负载、小缓存条件下缓存性能优越的新缓存替代算法――近期热点能量缓存算法（RPE）和双缓冲区缓存算法（TSC），从而极大提高了多级存储集成系统的整体性能。
本研究基于三个实际的大规模媒体资产管理系统，一个大规模媒体资产管理系统是中国人口宣教中心的音视频资料管理系统，一个是解放军电视宣传中心媒体资产管理系统，一个是中国国家博物馆古籍画报的高精度图片资源管理系统，三个系统总容量达到30TB。多级光存储系统集成后，实测达到如下系统指标：
在线存储容量20TB
近线存储容量30TB
离线存储容量20TB
最高有效在线存取速率180 MB/s
随机工作负载条件下的有效存取速率为60MB/s
与传统的多级光存储系统相比，本研究是在建立可换介质存储库的性能解析模型的基础上，针对超大容量、超高速的典型应用――连续媒体应用的大请求、随机、偏斜的负载特点进行研究的。系统的设计与实现具有坚实的理论基础，且应用目标针对性强，应用前景广泛。
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