二、預期目標
3.1 總體目標
本專案的總體目標是針對異構和併發服務的大規模資料儲存面臨的高效性、安全性、可靠性、低能耗等理論和實踐挑戰，圍繞面向複雜應用環境的資料儲存系統中的關鍵科學問題開展研究；研究面向服務的異構融合儲存體系結構和儲存服務支撐架構，研究自組織的動態資料物件管理和資源共享方法、儲存服務qos和效用評價方法，並進行大規模的試驗和驗證，最終建立面向複雜應用環境的資料儲存系統理論與技術基礎；堅持自主創新，形成一批有自主智財權的國際標準和專利，逐步建立適應未來儲存服務發展趨勢的儲存體系結構和方法的理論體系，使我國進入本領域的前沿科學技術先進行列；為我國大規模儲存系統及其按需服務的技術創新提供基礎理論支援，為未來國家資訊化發展做出貢獻。
3.2 五年預期目標
本專案的五年預期目標如下。
（1）研究面向複雜應用環境的大規模資料儲存系統理論和方法，力爭在面向服務的異構融合儲存體系結構的基本組成、工作原理和實現機制的總體研究上取得新突破。研究儲存服務支撐架構，力爭在服務需求表達、服務自動適配、服務質量保障機制和效用評價方面取得突破，形成泛在儲存按需服務的基本理論。
（2）在面向複雜應用環境下的儲存系統高效性、安全性、可靠性和低能耗四個方面取得理論、方法和關鍵技術的突破，並在實驗系統上進行驗證，獲得對實際具有指導價值的成果，形成能反映安全、節能等需求的高效能**比的面向服務的異構融合儲存系統。
（3）積極參與國際合作和國際標準制定，爭取在儲存服務方面關於資料服務需求描述、資源物件化方面等成果成為儲存領域國際標準。
（4）培養和建立一支學術水平高、創新能力強的學術研究隊伍，使我國在該領域的研究進入國際先進行列，為未來國家需求的大規模儲存系統組建和服務部署做出實質性的貢獻。
3.3 考核指標
五年內將提出以下幾項標誌性成果作為考核的指標。
（1）融合儲存體系結構和服務架構
建立複雜應用環境下融合儲存體系結構理論；建立需求表達與特徵抽取模型，建立服務適配與按需服務模型；建立網路資料訪問複雜性理論；提出一種大規模併發儲存服務的支撐架構並建立服務評價模型；提出一類儲存智慧型化方法，包括大規模異構儲存系統中多層面資訊的發現、感知和融合，以及基於感知的儲存部件的自治、協作方法。設計並完成一種基於新型儲存器件（如flash/pcram）且支援自治的儲存控制器，驗證相應的理論和方法；建立面向服務的高效智慧型化儲存體系。
（2）海量資料組織與資源共享
在海量資料組織方面，提出可適應複雜環境下不同應用的自組織、動態資料物件定義和描述方法；多層次多粒度的可信資料物件安全參考模型及驗證方法；提出異構環境下的動態資料物件的自組織方法；實現自組織的動態資料物件統一發現、查詢、檢索、定位和載入的演算法；起草統一的動態資料物件管理與訪問介面標準規範；在資源共享方面，實現按需服務的儲存虛擬化演算法、實現資料共享、儲存資源共享。
（3）高效能儲存系統組建方法
重點研究支援節能與安全的高效智慧型化儲存系統元件方法，以及大規模儲存系統效能優化技術；提出資料高效、安全、可靠儲存的保障技術；建立能定量化評價儲存裝置屬性、資料集特性和儲存服務質量三方面的協同競爭評價模型。建立儲存系統能耗測試基準程式集；建立具有自調節特性的能耗排程機制。組建原型系統：
支援多種異構器件、裝置和系統；統一管理，支援多應用多使用者，提供按需服務；針對典型負載優化運算元/千焦的效能能耗比，能效指標達到：對於單個儲存節點，能耗指標達到1.2mb/焦耳以上。
（4）儲存服務關鍵支撐技術
提出一種可高效支撐多型別儲存服務的檔案系統。該檔案系統具有資料物件和儲存資源物件動態組織能力，支援對不同典型應用進行儲存服務優化，支援儲存服務的資源共享、有效區隔以及儲存服務質量保障。
（5）混合雲儲存服務
研究雲儲存服務，提出開放服務環境下的儲存安全、儲存服務質量保障機制和方法。重點關注雲儲存服務外延空間亟待解決的問題，提出面向雲儲存服務質量優化的新的使用者協作機制，及協作有效性的評估方法。
（6）面向數字城市的實時跨**資訊儲存與公眾服務
建立充分反映異構融合和泛在服務理論與技術的原型系統，系統的規模為128個節點以上，最大聚合頻寬達到100gb/s，融合多種異構的儲存裝置和儲存子系統，包括相變儲存、快閃儲存器等非易失儲存器件與傳統磁碟融合構成的智慧型儲存節點等，實現高效能、低能耗，提供不同服務介面。在此原型系統上，通過應用示範「面向數字城市的實時跨**儲存與公眾服務系統」，整合和顯示專案的研究成果。
針對數字城市系統的資訊儲存與服務的需求，通過大型城市（如武漢市）規模的海量的多源異構空間資料的儲存和管理來實驗和驗證異構融合儲存服務體系架構；支援web、文字、高畫質**、流**、實時**等不同型別資料的融合儲存，支援大規模動態併發訪問的跨**資訊共享和泛在服務，提公升當前數字城市的服務能力，並為面向未來的智慧型城市系統提供儲存服務技術支援。
提出並獲批准的10~20項發明專利和20項軟體著作權，發表高質量**（國際檢索）100篇以上，專著1～2部，培養博士60名，提出國際標準（或協議）1～2份，提出可開發和轉化的產品、技術5～10種。
三、研究方案
本專案針對複雜應用環境下儲存按需服務的需求，研究支援異構和併發服務的大規模資料儲存體系結構和核心技術。以建立「異構融合儲存體系理論」為核心，改造現有的儲存體系，適應泛在的按需儲存服務需求。採用「服務適配模型」實現系統對複雜應用環境的適應。
用建立的融合儲存理論、服務支撐架構及關鍵技術實施面向服務的高效能儲存系統。由於資料儲存規模龐大，系統異質異構，而且執行在複雜的應用環境中，並要支援異構和併發的服務，研究目標是高水平且很具挑戰性的。
4.1 學術思路
儲存系統發展至目前階段，其資料訪問模式仍然沿用著缺少互動、被動管控的主從模式，其內部組織基本依賴於傳統的分層體系結構。主從資料訪問模式靈活性不足，當應用需求發生變化時，儲存系統難以作出相應調整。分層體系結構在一定程度上考慮到了構成系統的多種資源特性，包括成本、速度、容量這三個要素，但多種新型儲存介質的出現則帶來了更多未被這種體系涵蓋的內容，比如資料易失性、可靠性、能耗等方面。
基於「異構儲存融合理論」不僅能夠實現支援節能和安全的智慧型化儲存體系，為高效性、安全性、可靠性、低能耗研究奠定基礎，而且可以針對在異構和併發服務中多樣化的儲存需求，更好地發揮多種儲存介質的優勢，實現自適應服務適配及按需服務。
研究自組織的動態資料物件管理和資源共享方法，為提公升儲存系統在複雜應用環境中的適應性提供支援，研究儲存服務qos、效用評價方法、以及多目標優化理論，為按需服務提供依據，從融合儲存和泛在服務兩個層面展開研究。按照這個思路，可以在儲存系統的層面上配合儲存介質上的進展，以新的異構儲存融合體系豐富傳統的分層體系結構，針對儲存服務化趨勢，用「服務支撐架構」滿足國家對大規模儲存系統及服務的需求。
我們將按照上述學術思路，解決面向複雜應用環境的資料儲存系統理論與技術問題。
4.2 技術途徑
本著追求原理上創新和方法上創新的原則，進行儲存理論和核心技術的研究。跟蹤國際新動向，實現跟蹤、消化、再創新。用理論研究指導實踐工作，以實踐結果進一步檢驗、修正和豐富理論。
圍繞面向複雜應用環境的資料儲存系統面臨的關鍵科學問題進行研究，重點突破核心技術，在核心技術研究的基礎上提高儲存智慧型性和構建面向服務的異構融合儲存系統，並用「數字城市」系統作為應用示範，驗證其正確性和有效性。
實施過程中從理論、核心技術、和示範應用系統三個層面進行創新。
（1）系統的理論研究。本專案以複雜應用環境下支援異構和併發服務的大規模資料儲存面臨的高效性、安全性、可靠性、低能耗等需求為出發點，充分考慮現有儲存系統種類繁多的現況，研究異構融合儲存系統理論，研究儲存服務架構、qos和效用評價方法；研究高效能儲存系統構建方法；研究自組織的動態資料物件管理和資源共享方法；研究混合雲儲存模式及雲儲存外延服務，為解決面向複雜應用環境的資料儲存系統提供理論基礎。
（2）構造儲存感知和提供定**務的核心技術研究。其一是研究儲存感知的途徑和方法、儲存感知的內容以及基於感知的儲存智慧型化方法等。其二是結合儲存服務質量保證，建立對儲存資料和儲存空間統一評價的代價模型指導儲存資源分配，建立儲存安全代價模型指導儲存安全部署，研究規則管理方法，在上述基礎上提供定**務。
研究自適應儲存優化策略融合和優化排程。系統能夠具有多種儲存優化機制，可以根據當前的需要改變正在執行的優化策略。系統的優化策略和資料集熱點的變化都會導致資料的重新布局，在全域性實現資料優化排程。
關注資料重新布局本身和優化重新布局的觸發機制、目的位置的選擇等一系列問題。
（3）研究使用者需求提取、表達、傳遞和自適應的服務適配方法。借鑑snia雲資料管理介面標準中關於元資料的描述機制，擴充套件服務質量需求、應用需求方面的形式化、規範化描述，如訪問頻寬、響應時間、應用程式上下文環境等，建立描述介面；在儲存感知的技術支援下，根據典型應用的資料訪問行為規律，研究自動化的應用需求分析和提取方法，並適應使用者需求動態變化的特點；在我們前一期973專案中提出的基於主動服務的儲存物件基礎上，進一步豐富物件的屬性和方法，用作載體傳遞使用者需求；最後，建立多目標優化理論，研究服務需求與儲存資源的自適應適配方法，實現按需服務。
（4）研究高效能儲存系統組建方法。結合動態資料組合管理和多級異構儲存融合機制，通過提取異構服務需求和負載特徵，綜合大規模資料儲存高效性、安全性、可靠性、低能耗等全域性多目標，以應用服務質量為導向，通過資料在儲存系統內的自組織高效分布和重組，建立面向服務且支援節能和安全的高效智慧型化儲存體系。研究協同競爭評價模型和實現機制。
建立協同競爭評價模型，對儲存系統協同競爭機制的理論體系、建模方法和具體應用等方面進行系統深入的研究，深入挖掘協同競爭機制。研究協同競爭儲存系統的組織結構，提出協同競爭評價模型的體系架構和**模型，建立了資源分配體系；同時，根據評價體系中所檢測的屬性指標進行分析，形成乙個高可維護性的、高可用的、高效能的協同儲存系統。
立項申請書
附件2 2012 2013年度廣西壯族自治區 外語教育科學發展規劃立項申請書 專案名稱以學生為本，針對崗位制訂科學的培養方案，切實提高非英語專業學生英語綜合應用能力的研究 專案類別高職高專類 專案負責人李燕萍 推薦學校百色職業學院 蓋章 填表日期二 一八年九月十九日 本申請書經教務處蓋章有效 填表說...
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