硬盘拷贝技术

一、硬盘整盘拷贝技术（论文文献综述）

张霁^[1]（2020）在《大型数据中心异构磁盘的故障预测方法与应用研究》文中认为磁盘是数据存储最常用的设备之一,磁盘故障预测是保障数据可靠性的重要技术手段。磁盘故障预测方法一般可以分为两大类:设备级故障（即整盘故障）预测和扇区级故障（即局部磁盘故障）预测。学术界采用一些传统机器学习方法,例如支持向量机、逻辑斯特回归、决策树和随机森林等,预测磁盘故障并取得了一些成果。但是,这些研究仍然存在以下三个方面不足:（1）面对实际数据中心中单一型号数量较少（小样本）磁盘的故障预测问题,预测模型容易过拟合,从而导致预测结果较差;（2）已有方法不是通用的建模方法,受到样本数据集大小、正负样本比例、模型适用性和适应性等方面的制约,导致预测效果不理想;（3）目前扇区级预测仅停留在二分类模型的研究,在利用预测结果优化磁盘巡检策略时会带来较大巡检代价,实用性不高。针对上述不足,从大型数据中心的实际需求出发,研究异构磁盘的故障预测方法与应用,以解决上述问题。针对小样本磁盘预测结果较差的问题,提出了一种基于迁移学习的小样本磁盘故障预测方法TLDFP。在大型数据中心的异构磁盘系统中,将那些同一型号数量较少的磁盘称为小样本磁盘。由于这些小样本磁盘训练样本数据相对不足,使用这些小样本磁盘的数据集直接利用传统机器学习算法进行建模会增加模型过度拟合或泛化能力下降的风险,从而导致较差的预测性能。TLDFP采用KL散度（Kullback-Leibler Divergence,KLD）值来衡量数据集之间的分布差异,并选择KLD值最小的大样本磁盘型号的数据集,然后采用迁移学习方法Tr Ada Boost对该大样本磁盘数据集建立预测模型,通过在训练过程中对训练样本的权值进行适当地调整,减小大样本磁盘型号数据集和小样本磁盘型号数据集之间分布差异,从而达到对小样本磁盘进行故障预测的目的。在两个实际数据中心的数据集上进行相关实验,方法TLDFP的平均故障检测率（Failure Detection Rate,FDR,即正确预测为故障盘的比例）达到96%,而误报率（Failure Alarm Rate,FAR,即错误地把健康磁盘预测为故障磁盘的比例）仅有0.5%。而且,首次在不同类型的磁盘（HDD,SSD）中验证了TLDFP在小样本磁盘故障预测的有效性。针对目前在大型数据中心对异构磁盘的故障预测模型不通用的问题,提出了一种基于高维磁盘状态嵌入的通用磁盘故障预测系统HDDse。在大型数据中心中,除了小样本磁盘故障预测问题以外,目前一些研究提出的磁盘故障预测模型对于数据中心的异构磁盘来说并不是一种通用的预测模型。具体来说,没有一个通用的预测模型可以同时解决现有方法的不足,HDDse结合了基于距离的异常检测方法和基于神经网络预测方法的优点,创新性地提出了一种基于长短期记忆神经网络（Long Short-Term Memory,LSTM）的孪生神经网络方法。其中LSTM的结构用于学习磁盘健康状态的长期动态变化行为,而孪生神经网络结构可以将低维磁盘信息映射到高维空间进行特征学习,并生成统一且高效的高维磁盘状态嵌入,用于异构磁盘的故障预测。该方法不仅可以提供更好的预测能力,还可以对未在训练数据集中出现的磁盘型号的样本进行有效地预测,同时在数据集分布极度不均衡或小样本数据集的情况下也表现良好。在两个实际数据中心的数据集上进行的实验证明HDDse预测系统优于目前最新的研究方法,极大地提升了存储系统的可靠性。针对目前扇区级故障预测存在的问题,提出了一种基于分层的智能磁盘巡检系统TS。设备级的磁盘故障预测结果往往不能完全满足目前数据中心的实际需求。其原因有二,首先,一些扇区级的故障,例如潜在扇区错误并不会导致设备级的磁盘故障,但是这些扇区错误的发生会导致I/O读写错误从而影响数据可靠性。其次,目前设备级的磁盘故障预测模型的误报率仍在1%左右,在大规模数据中心中造成了巨大的额外磁盘替换开销。因此,一些研究人员开始研究利用人工智能技术预测磁盘潜在扇区错误（Latent Sector Error,LSE）,并利用扇区错误的预测结果优化磁盘巡检策略。但是,现有方法具有一些局限性,例如仅利用训练数据的单个独立的快照数据来进行建模,忽略了随着时间推移的磁盘不同状态之间的顺序依赖性。其次,这些预测模型是二分类模型,在指导优化巡检策略时,会增加一些不必要的巡检代价。而且,针对二分类的预测结果,这些方法直接加速了具有潜在扇区错误的整个磁盘的巡检速率,而忽略了那些存在高风险的磁盘局部区域。针对上述问题,提出了一种智能磁盘巡检方案TS。其包含一种基于LSTM的自适应巡检速率控制器,不仅可以预测LSE磁盘,还可以预测磁盘发生LSE的风险等级。通过该预测结果可以以自适应的速率来加速磁盘巡检。同时,基于扇区错误局部性设计了一个可在磁盘中定位高风险区域的模块来进一步提高巡检效率,并提出一种可以利用业务I/O访问特点的捎带模式的巡检策略来提高存储系统的可靠性。通过实验证明,系统TS与目前最新的巡检方案相比,在减少了约80%的存储系统平均检测时间（Mean Time To Detection,MTTD）的同时也降低了约20%的磁盘巡检开销。

易伟^[2]（2016）在《固态硬盘与阵列加固方法研究》文中研究指明为了获得更高的存储密度,闪存的工艺尺寸进一步缩小。然而,闪存中出现比特错误的概率也在增加,单纯通过纠错码来保证固态硬盘的可靠性已愈发艰难。本文针对固态硬盘中的比特错误、潜在的扇区错误以及固态阵列中的盘老化问题展开研究,并分别在比特级别、扇区级别和盘级别提出加固方法,主要工作如下:第二章提出一种基于丢数概率的固态硬盘个体可靠性评价方法和一种固态硬盘剩余寿命预测方法。闪存的可靠性随着使用时间的增加不断降低,固态硬盘的可靠性也相应降低。本章对闪存出错特性进行了详细地测试与分析,明确了擦写次数和保存时间是决定闪存页误码率的主要因素,并建立了闪存比特错误模型,为固态硬盘可靠性分析打下基础。本章基于页误码率分布模型对固态硬盘丢数概率进行精确地计算,基于页误码率的增长模型对固态硬盘的剩余寿命进行实时地估计。仿真验证表明丢数概率与剩余寿命能够精确反映单块固态硬盘的可靠性。第三章提出一种基于闪存页寿命感知的比特错误清理方法。本章分析了比特错误随着保存时间增加而累积增长的规律,周期性地利用纠错码对比特错误进行清理,降低固态硬盘的丢数风险。为了降低比特错误清理时间开销,本方法只对丢数概率较大的页块进行比特错误清理。根据闪存块保存数据的热度采取不同的比特错误清理策略,通过缩短纠错码来提升热块的纠错能力,通过比特错误日志来保证冷块中数据的安全。仿真验证表明本文提出的比特错误清理方法能够在非常小的时间开销下,对丢数概率较大的闪存页进行有效的风险控制,显着提升固态硬盘的可靠性并延长其使用寿命。第四章提出一种基于自适应Reed-Solomon（RS）码的盘内冗余加固方法。潜在的扇区错误和盘故障是固态阵列的主要错误模式,本章结合盘内冗余机制与RAID技术来同时纠正扇区错误和盘故障。为了降低盘内冗余空间的开销,本章构造了一种可感知闪存磨损的自适应RS码,其冗余的比重随着闪存的老化不断的增加。本章结合闪存特殊的结构与编程方式,采用一种基于闪存块的纵向物理条带结构,有效地消除校验更新开销。仿真验证表明本章提出的盘内冗余方法以较小的性能损耗与冗余空间开销,保证了固态硬盘与阵列的可靠性,并显着延长了固态硬盘与阵列的使用寿命。第五章提出一种基于级差老化机制的固态阵列加固方法。固态阵列中所有的盘同时老化后产生非常大的丢数风险。本章提出一种通过容量级差来形成老化级差的机制,使阵列中的所有固态硬盘形成新老更替的循环。在RAID的冗余机制下,通过年轻盘来保护老化盘,从而减少可靠性的波动。仿真验证表明本文提出的方法相比基于校验的级差老化阵列级差形成时间和重构时间显着减少且读写性能更强。本文通过研究闪存中比特错误的特性并结合其特殊的操作方式,通过不同层级的加固方法,以非常小的性能损耗与空间开销,化解了固态硬盘中不断增长的比特错误、潜在的扇区错误和固态阵列中固态硬盘老化带来的威胁。

韩建军,齐家凤^[3]（2016）在《西门子840d系统MMC软件损坏的处理办法》文中进行了进一步梳理从XK2420数控龙门镗铣床MMC自检不过的现象出发,运用ghost软件,经过多次尝试,最终找到MMC软件损坏的处理办法。

蔡庆梅^[4]（2015）在《高校计算机公共机房的管理与维护》文中研究表明高校计算机公共机房是学生实践教学和业余学习的重要场所,探索科学的管理策略和先进的维护方法是机房管理者的职责所在。该文就高校计算机公共机房的管理和维护两方面进行了分析和探讨。

曾令赫^[5]（2013）在《硬盘备份技术在THALES雷达系统维护中的应用》文中认为该文以北京THALES雷达为例,分析THALES雷达计算机操作系统类型,根据操作系统特点,选择不同的软件工具实现硬盘备份。并探讨不同接口类型硬盘之间WINDOWS操作系统下硬盘数据的备份及还原,提出使用国产软件备份雷达系统中Linux操作系统硬盘数据,总结硬盘备份过程和使用备份硬盘的注意事项。

刘嘉诚,薛培荣^[6]（2012）在《多点还原卡基于Windows的局域网硬盘间差异拷贝技术解析》文中指出硬盘数据维护是学校机房管理中最重要的工作之一。阐述了基于硬盘还原卡的数据传送方案,介绍了网络拷贝技术及网络差异拷贝技术,并指出了实现的流程。

肖爱平^[7]（2012）在《蓝芯防毒卡在机房管理中的应用实践》文中进行了进一步梳理本文从学校机房的需求出发,介绍一种能够为机房管理提供完美解决方案的蓝芯防毒卡,从底层设计改善对系统的保护功能,硬盘数据不容易被破坏,通过具体部署及设置,能够减轻机房管理员的维护工作量,提供稳定、安全、个性化的计算机教学环境。

沈善超^[8]（2011）在《整盘加密系统的设计与实现》文中研究表明随着政府和企业信息化的发展,信息化工作的重心已经逐步从基础设施建设转向业务系统的建设,人们越来越多地借助以计算机ǐ互联网等先进技术为代表的信息手段,将机构的运营及管理流程在线实现,所有业务数据（包含一些涉密及敏感信息）经由系统处理,快速形成管理层所需的财务报表ǐ发展规划ǐ电子合同ǐ设计图纸等以各种电子文档和报表形式呈现。电子数据成为机构内部信息的主要存储方式及机构内ǐ外部之间进行信息交换的重要载体。如何确保这些信息资产的安全问题,被人们所越来越重视。近年来,由于笔记本等设备的丢失和使用不善,而造成的泄密事件屡有发生,从而给机构带来了社会影响和经济损失。我国政府因此对主机存储安全越来越重视,并通过对涉密单位ǐ政府机关及涉及到公共利益的企业进行信息定级和定期的保密检查,来预防主机存储安全事件的发生。国家保密局已颁布的标准BMB17-2006中明确要求涉密信息在系统外部使用计算机ǐ笔记本电脑ǐ个人数字终端和可移动存储设备时,应采取身份鉴别和数据密码措施,保证涉密数据不被非授权查看。。各级地方政府,各个行业如电力ǐ烟草ǐ电信等也都纷纷出台了相应信息安全保障的技术要求和管理办法,其中针对主机数据存储保护的都有相关要求。本文针对客户的主机数据存储保护需求,设计和开发了一套整盘加密系统DiskEncrypt（以下简称DiskEncrypt。）,具有整盘加密ǐ身份认证ǐ硬盘状态查看ǐ系统备份的功能。DiskEncrypt系统部署在用户终端计算机或笔记本上,可实现包括操作系统在内的整个硬盘的加密,加密完成后,对用户的使用透明,不影响用户的操作习惯,并且在操作系统之前完成一次身份认证,认证通过后才能引导操作系统,具有高强度身份认证,安装使用简单等特点,为用户创建一个安全ǐ简单ǐ透明的存储环境。为保护硬盘静态数据安全提供基础解决方案,减少由于笔记本等移动设备遗失造成数据财富被盗的风险。DiskEncrypt系统上层界面部分采用C#语言设计与实现,界面简洁,安装操作简单,底层采用虚拟磁盘过滤驱动技术,实现了包括操作系统所在分区的全盘透明加解密,采用最先进的高强度AES对称加密算法,密钥长度可灵活配置,满足不同安全级别客户的需求。DiskEncrypt系统采用分层结构,模块化设计,最上层为界面,其中包括windows界面与控制台界面,用于系统恢复的磁盘恢复程序为控制台界面的BootLoader引导程序,最下层为透明加解密与磁盘I/O模块,采用虚拟磁盘过滤技术,在驱动层实现,中间层为磁盘信息查询模块ǐ密钥管理模块ǐ全盘加解密模块ǐ加密库模块ǐ系统备份模块与身份认证模块。DiskEncrypt可广泛用于政府机关ǐ军队ǐ军工ǐ能源ǐ制造业ǐ设计院ǐ科研ǐITǐ金融ǐ电信等机构和个人计算机设备上。

姜普查^[9]（2010）在《批量计算机硬盘数据维护技术介绍》文中研究说明文章分析了几种常见的硬盘维护技术,重点介绍基于网络的硬盘自动还原方法,通过详细比较分析,认为在网络条件下多需求环境中,采用了基于自动还原的多播克隆技术对批量计算机硬盘的维护是一种高效的。

王新刚^[10]（2009）在《基于Linux的硬盘快速拷贝EDBA算法的研究与实现》文中研究指明作为当前多种发行版本的Linux操作系统的代表系统Red Hat Linux操作系统,其对应的Ext2文件系统逐渐成为Linux系列中比较流行的稳定文件系统格式。随着Red Hat Linux系统在金融、政府、企业等领域的广泛应用,在网络机群或多台电脑互联操作中,要对Ext2文件系统格式的硬盘进行一对多的大容量硬盘拷贝或大数据量更新或维护操作时,其操作相对较为耗时且准确率偏低。本文通过查阅Linux相关书籍和文献,深入分析Ext2文件系统格式及其在硬盘分区上的数据结构特点,提出EDBA（Effective Data Bitmap Analysis）算法,该算法是一种对磁盘数据分析并获取有效数据,最终实现硬盘数据操作的算法。通过使用VMware Workstation开发环境、C语言等开发语言和工具,重点对EDBA算法予以编码实现,以此获取磁盘上的有效数据位图,并加以模拟实现和性能测试。实验结果表明:挂接的硬盘能够正常启动RedHat Linux操作系统,且拷贝数据与原硬盘数据相同,此结果同时证明了EDBA算法的有效性和合理性。在网络机群中进行一对多的大容量磁盘的操作时,与以往网络拷贝和数据操作相比,使用EDBA算法,获得有效数据位图,据此对磁盘数据定位读取,并通过网络将磁盘数据传输到联机中其他电脑硬盘中,提高了硬盘数据操作效率。特别是在对Red Hat Linux操作系统中的磁盘数据进行拷贝或恢复或更新操作时,EDBA算法是一种新的探索性研究方法。

二、硬盘整盘拷贝技术（论文开题报告）

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、硬盘整盘拷贝技术（论文提纲范文）

（1）大型数据中心异构磁盘的故障预测方法与应用研究（论文提纲范文）

（2）固态硬盘与阵列加固方法研究（论文提纲范文）

（3）西门子840d系统MMC软件损坏的处理办法（论文提纲范文）

（5）硬盘备份技术在THALES雷达系统维护中的应用（论文提纲范文）

（6）多点还原卡基于Windows的局域网硬盘间差异拷贝技术解析（论文提纲范文）

（7）蓝芯防毒卡在机房管理中的应用实践（论文提纲范文）

（8）整盘加密系统的设计与实现（论文提纲范文）

（9）批量计算机硬盘数据维护技术介绍（论文提纲范文）

（10）基于Linux的硬盘快速拷贝EDBA算法的研究与实现（论文提纲范文）

四、硬盘整盘拷贝技术（论文参考文献）

• [1]大型数据中心异构磁盘的故障预测方法与应用研究[D]. 张霁. 华中科技大学, 2020(02)
• [2]固态硬盘与阵列加固方法研究[D]. 易伟. 国防科学技术大学, 2016(01)
• [3]西门子840d系统MMC软件损坏的处理办法[J]. 韩建军,齐家凤. 冶金动力, 2016(06)
• [4]高校计算机公共机房的管理与维护[J]. 蔡庆梅. 电脑知识与技术, 2015(07)
• [5]硬盘备份技术在THALES雷达系统维护中的应用[J]. 曾令赫. 科技创新导报, 2013(16)
• [6]多点还原卡基于Windows的局域网硬盘间差异拷贝技术解析[J]. 刘嘉诚,薛培荣. 山西科技, 2012(06)
• [7]蓝芯防毒卡在机房管理中的应用实践[J]. 肖爱平. 计算机光盘软件与应用, 2012(13)
• [8]整盘加密系统的设计与实现[D]. 沈善超. 吉林大学, 2011(09)
• [9]批量计算机硬盘数据维护技术介绍[J]. 姜普查. 科技信息, 2010(19)
• [10]基于Linux的硬盘快速拷贝EDBA算法的研究与实现[D]. 王新刚. 武汉科技大学, 2009(02)

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