論述HDFS和NVME的機載航電云儲存技術

摘要：科學技術發展的速度很快，飛機綜合性能也得到了大幅度的提升，航空設備結構越來越為復雜，使用功能也呈現出了復雜化、多樣化的特點。航電系統所產生的數據總量正在急劇增長。根據科學調查所顯示，以往具備的存儲系統，目前已經很難滿足航電系統的實際需求。為了提高飛機運行過程中做到優質信息數據的儲存?？蒲泄ぷ魅藛T加強了HDFS和NVME的機載航電云儲存技術的研究力度，希望通過新型的儲存技術為航電數據管理提供便利。本文對此內容進行深入分析，希望對相關人員有所啟示。

關鍵詞：HDFS NVME 機載航電 云儲存技術

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0238-01

時代不斷變遷，科學技術不斷進步，對機載航電系統運行也提出了很多新的要求。要求系統可以與多種網絡平臺進行有效連接，同時具備良好的數據共享能力。但是因為受到傳統航電數據儲存框架體系的限制，導致儲存的數據信息共享性較差，與航電系統發展需求存在較大差距。社會對此問題也非常關注，眾多科研工作人員投身入該領域進行研究，促使眾多領先記載航電儲存技術的成果產生。對HDFS和NVME的機載航電云儲存技術進行深入分析是具有現實意義的，下面就對相關及內容進行詳細闡述。

1 新一代航電儲存系統創建的必要性分析

從航電系統發展需求層面進行分析，未來航電系統必須要具備“大數據”特點，具體闡述為以下幾方面：第一方面數據規模較大?？茖W技術發展速度較快，未來戰機上承載的機電設備種類會越來越多，同時機電設備運行所產生的信息數據總量也會急劇增加，微電子技術和傳感器技術的不斷發展，會導致飛機分布較多的傳感器裝置，飛機信息數據收集量也會進一步增加。第二方面信息數據種類增多。因為飛機上承載的機電設備種類增多，導致航電儲存系統信息數據來源眾多。第三方面就是數據處理難度性較大，飛機飛行速度較快，飛機承載機電系統所采集的信息數據變化速度較快，還需要注重的是為了保證飛機運行安全對數據信息數據精準性也提出了很多要求。第四方面信息數據處理速度要快，要求機載數據處理系統必須要在規定時間范圍內完成處理任務，為人們正確決策提供可靠依據。以往所具有的航點儲存系統很難滿足，現在飛機飛行的實際需求，需要注重航電系統的研發和創新，這樣才能促使航空領域進一步發展。

2 國內外航電系統研究進展分析

現階段，國外正在加強新一代航點系統的研究力度，SCARLETT項目組建議應用分布式文件棧方式。這種方式中，文件系統應用與多個程序運行中去，兼容性更為良好，儲存裝置安放于不同的硬件模塊中，并且為文件管理工作落實提供所需求的接口，同一個文件可以寫進多個分區中去，而且管理控制力度也有所提升，可以在某一時間進行鎖定，或者是進行解鎖處理。如圖1所示。

Curtiss-Wright公司推出了一種網絡數據存儲概念，信息儲存靈活性更強。該系統運行可以支持多個網絡協議以及擴展協議，不需要在進行特定數據儲存設備的裝置。目前航空電子系統應用COTS產品越來越為廣泛，儲存技術研究取得成就對促進航電儲存領域發展有著不可忽視影響?；凇霸啤钡男畔祿Υ娣绞疆a生，國外對此研究非?？粗?，其中包含了信息數據信息、利用，以及人工智能系統的開發等眾多內容。

3 基于HDFS和NVME技術的云存儲系統

SCARLETT項目未來先進航電儲存系統的主要特征是分布式文件系統。這種文件系統可以滿足航電系統運行的多元化需求，信息收集和處理能力得到大幅度的提升，信息數據的共享性也得到了進一步的強化?；趆adoop的分布式文件系統應用越來約為廣泛，通常情況下都是由一個或者多個Namenode構成的。Namenode代表的是中心文件處理器，對文件命名進行管理，需要注重的文件信息數據會儲存于Datanode中。HDFS所具有的優勢在于可以支持多個程序對同一個文件進行打開或者關閉，以及對文件進行重新的命名。

以HDFS和NVME作為儲存介質的航電儲存系統，可以使得各個節點都可以從“云”數據庫中對信息數據進行獲取。從邏輯上可以將該航電儲存云系統劃分為三個層次：第一層也可以被稱之為最底層，該層主要是硬件基礎設施層。第二層為中間層，主要構成內容為儲存軟件中間件，第三層也就是最高層，該層為系統應用層。圖二為新航電儲存系統結構圖。硬件基礎層可以為系統提供接入的可能性，可以滿足中間層儲存軟件運行的實際需求。儲存軟件可以完成分布式儲存，并且會對信息數據儲存細節進行屏蔽，增強云數據庫信息資源的共享性。最高層應用層也是最為復雜的，其中包括了飛機飛行任務管理，并且為飛行員做出正確決策提供可靠依據，促使航電系統運行的智能化和科學化得到大幅度的提升。

4 結語

鑒于未來的航空電子系統必須具有多平臺網絡互聯、數據共享能力，具備采集、處理、利用“航電大數據”的能力，因而對未來航電存儲系統提出了海量、高速化和智能化的需求。從工業存儲技術發展的規律來看，要管理、組織“航電大數據”，采用分布式文件系統HDFS是必然趨勢。要實現高速響應服務在存儲后端就必須采用一種高帶寬、高效率、低延時的存儲服務協議，因此研究NVME協議對后續實現航電存儲系統有十分重要的意義。

參考文獻

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收稿日期：2016-07-28

作者簡介：韓慧芳（1983—），女，漢族，河南濮陽人，碩士，工程師，主要研究方向：機載航電任務計算機，數據處理，數據存儲方面。