如今,存储系统向着大容量、高性能、高可靠、可扩展的方向发展。磁盘阵列技术能够提高存储系统数据层的I/O带宽并保证数据的可靠性,然而磁盘阵列控制器逐渐成为存储系统的性能瓶颈,控制器故障甚至导致数据丢失。因此,研究高效、可靠且可扩展的磁盘阵列多控制器技术具有重大现实意义。针对磁盘阵列存储系统,本文提出了一种基于虚拟双控的环状多控制器(Cyclical Multi-Controller,CMC)方案:逻辑上多个物理控制器围成一个圆环,每个物理控制器映射为两个虚拟控制器,相邻的物理控制器各取一个虚拟控制器组成虚拟双控组,控制器故障或新增控制器时都可调整为新的圆环,这样组织多个物理控制器的方式灵活性强且具有良好的扩展性;每个物理控制器都对外服务,充分利用每个物理控制器的计算、I/O带宽、内存等资源;每个虚拟双控组独立负责一部分逻辑盘的访问请求,设计了基于负载特征的多控制器逻辑盘分配算法以实现各个物理控制器之间负载均衡;每个虚拟双控组内的两个虚拟控制器写缓存互为镜像,使得控制器故障时有效数据不丢失。根据CMC方案,编码实现了相应的系统,并进行性能测试和基本功能测试。测试结果表明,写性能优于全镜像方案,总数据传输率是全镜像方案的1.10倍~1.59倍;降级时写性能优于两两镜像方案,总数据传输率是两两镜像方案的1.09倍~1.40倍。