论述HDFS和NVME的机载航电云储存技术

摘要：科学技术发展的速度很快，飞机综合性能也得到了大幅度的提升，航空设备结构越来越为复杂，使用功能也呈现出了复杂化、多样化的特点。航电系统所产生的数据总量正在急剧增长。根据科学调查所显示，以往具备的存儲系统，目前已经很难满足航电系统的实际需求。为了提高飞机运行过程中做到优质信息数据的储存。科研工作人员加强了HDFS和NVME的机载航电云储存技术的研究力度，希望通过新型的储存技术为航电数据管理提供便利。本文对此内容进行深入分析，希望对相关人员有所启示。

关键词：HDFS NVME 机载航电 云储存技术

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0238-01

时代不断变迁，科学技术不断进步，对机载航电系统运行也提出了很多新的要求。要求系统可以与多种网络平台进行有效连接，同时具备良好的数据共享能力。但是因为受到传统航电数据储存框架体系的限制，导致储存的数据信息共享性较差，与航电系统发展需求存在较大差距。社会对此问题也非常关注，众多科研工作人员投身入该领域进行研究，促使众多领先记载航电储存技术的成果产生。对HDFS和NVME的机载航电云储存技术进行深入分析是具有现实意义的，下面就对相关及内容进行详细阐述。

1 新一代航电储存系统创建的必要性分析

从航电系统发展需求层面进行分析，未来航电系统必须要具备“大数据”特点，具体阐述为以下几方面：第一方面数据规模较大。科学技术发展速度较快，未来战机上承载的机电设备种类会越来越多，同时机电设备运行所产生的信息数据总量也会急剧增加，微电子技术和传感器技术的不断发展，会导致飞机分布较多的传感器装置，飞机信息数据收集量也会进一步增加。第二方面信息数据种类增多。因为飞机上承载的机电设备种类增多，导致航电储存系统信息数据来源众多。第三方面就是数据处理难度性较大，飞机飞行速度较快，飞机承载机电系统所采集的信息数据变化速度较快，还需要注重的是为了保证飞机运行安全对数据信息数据精准性也提出了很多要求。第四方面信息数据处理速度要快，要求机载数据处理系统必须要在规定时间范围内完成处理任务，为人们正确决策提供可靠依据。以往所具有的航点储存系统很难满足，现在飞机飞行的实际需求，需要注重航电系统的研发和创新，这样才能促使航空领域进一步发展。

2 国内外航电系统研究进展分析

现阶段，国外正在加强新一代航点系统的研究力度，SCARLETT项目组建议应用分布式文件栈方式。这种方式中，文件系统应用与多个程序运行中去，兼容性更为良好，储存装置安放于不同的硬件模块中，并且为文件管理工作落实提供所需求的接口，同一个文件可以写进多个分区中去，而且管理控制力度也有所提升，可以在某一时间进行锁定，或者是进行解锁处理。如图1所示。

Curtiss-Wright公司推出了一种网络数据存储概念，信息储存灵活性更强。该系统运行可以支持多个网络协议以及扩展协议，不需要在进行特定数据储存设备的装置。目前航空电子系统应用COTS产品越来越为广泛，储存技术研究取得成就对促进航电储存领域发展有着不可忽视影响。基于“云”的信息数据储存方式产生，国外对此研究非常看重，其中包含了信息数据信息、利用，以及人工智能系统的开发等众多内容。

3 基于HDFS和NVME技术的云存储系统

SCARLETT项目未来先进航电储存系统的主要特征是分布式文件系统。这种文件系统可以满足航电系统运行的多元化需求，信息收集和处理能力得到大幅度的提升，信息数据的共享性也得到了进一步的强化。基于hadoop的分布式文件系统应用越来约为广泛，通常情况下都是由一个或者多个Namenode构成的。Namenode代表的是中心文件处理器，对文件命名进行管理，需要注重的文件信息数据会储存于Datanode中。HDFS所具有的优势在于可以支持多个程序对同一个文件进行打开或者关闭，以及对文件进行重新的命名。

以HDFS和NVME作为储存介质的航电储存系统，可以使得各个节点都可以从“云”数据库中对信息数据进行获取。从逻辑上可以将该航电储存云系统划分为三个层次：第一层也可以被称之为最底层，该层主要是硬件基础设施层。第二层为中间层，主要构成内容为储存软件中间件，第三层也就是最高层，该层为系统应用层。图二为新航电储存系统结构图。硬件基础层可以为系统提供接入的可能性，可以满足中间层储存软件运行的实际需求。储存软件可以完成分布式储存，并且会对信息数据储存细节进行屏蔽，增强云数据库信息资源的共享性。最高层应用层也是最为复杂的，其中包括了飞机飞行任务管理，并且为飞行员做出正确决策提供可靠依据，促使航电系统运行的智能化和科学化得到大幅度的提升。

4 结语

鉴于未来的航空电子系统必须具有多平台网络互联、数据共享能力，具备采集、处理、利用“航电大数据”的能力，因而对未来航电存储系统提出了海量、高速化和智能化的需求。从工业存储技术发展的规律来看，要管理、组织“航电大数据”，采用分布式文件系统HDFS是必然趋势。要实现高速响应服务在存储后端就必须采用一种高带宽、高效率、低延时的存储服务协议，因此研究NVME协议对后续实现航电存储系统有十分重要的意义。

参考文献

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[3]丛伟，景博，樊晓光.综合航电系统健康管理体系结构设计[J].测控技术，2013（08）.

收稿日期：2016-07-28

作者简介：韩慧芳（1983—），女，汉族，河南濮阳人，硕士，工程师，主要研究方向：机载航电任务计算机，数据处理，数据存储方面。