TRAP3存储系统写性能优化

发布时间：2017-10-15 05:35

  本文关键词：TRAP3存储系统写性能优化

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【摘要】：数据丢失将给个人和企业造成巨大损失，数据存储的高可靠性和高安全性成了关注的重点。磁盘阵列在空间维度对数据进行保护，避免磁盘失效造成数据丢失，连续数据保护可以在时间维度对数据进行保护，避免病毒攻击、操作失误等造成数据的破坏。 TRAP3是磁盘阵列与连续数据保护的融合，是一种全方位的数据保护策略。TRAP3做数据备份时要保存待写数据块的旧数据，为了能够利用做小写时读出来的旧数据，，条带在处理写请求时只采用小写方式，丧失了大写的能力，导致TRAP3在处理大写负载时有很大的写开销，严重影响了TRAP3的写性能。针对TRAP3存在的写开销大缺陷，提出了改进方案WPOT3(Write Performance Optimization on TRAP3)。WPOT3在阵列初始化时将条带所有数据块写0，将所有数据块写0有两个目的，一是保留了条带数据块之间的异或关系，二是进行数据备份时不需要存储数据块的初始数据，当作0即可。WPOT3在备份数据时将待写数据块的新数据写入备份设备中，这样条带在处理写请求时可以灵活选择适合的小写或大写方式，而不是为了备份旧数据只能选择小写方式。由于WPOT3数据备份的方式发生了变化，WPOT3的数据回退流程相比于TRAP3也要做相应的修改，才能正确的进行数据回退。 基于Linux的RAID5模块设计与实现了WPOT3，并用专业工具定制不同的负载对WPOT3、TRAP3、RAID5做了全面的测试。测试结果显示WPOT3大幅提高了TRAP3的写性能，接近但稍低于无连续数据保护功能RAID5的写性能。特别是在负载为顺序密集写或者大块随机密集写时，相比于TRAP3，WPOT3有特别显著的写性能优势。
【关键词】：磁盘阵列 连续数据保护 写性能优化 数据备份
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 课题背景8-10
• 1.2 磁盘阵列写性能优化技术研究现状10-11
• 1.3 连续数据保护技术研究现状11-14
• 1.4 本文研究的内容与组织14-16
• 2 TRAP3 存储系统的分析16-26
• 2.1 TRAP3 中 RAID5 阵列的架构16-17
• 2.2 TRAP3 的数据读写17-18
• 2.3 TRAP3 的数据回退18-20
• 2.4 TRAP3 的写开销20-25
• 2.5 本章小结25-26
• 3 TRAP3 存储系统的改进26-31
• 3.1 TRAP3 写流程改进26-27
• 3.2 TRAP3 数据回退流程改进27-29
• 3.3 TRAP3 改进后的写开销29-30
• 3.4 本章小结30-31
• 4 WPOT3 的设计与实现31-42
• 4.1 WPOT3 的设计31-36
• 4.2 WPOT3 的实现36-41
• 4.3 本章小结41-42
• 5 性能评估42-53
• 5.1 测试环境42-43
• 5.2 测试结果与分析43-52
• 5.3 本章小结52-53
• 6 全文总结53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 李大山;;持续数据保护技术的优势分析[J];计算机应用与软件;2011年04期

2 谭毓安;王婉星;于强;朱立谷;张雪兰;;基于磁盘异或引擎的RAID-5小写性能优化[J];计算机工程;2006年16期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 姚杰;分布式存储系统文件级连续数据保护技术研究[D];华中科技大学;2009年

2 李旭;系统级数据保护技术研究[D];华中科技大学;2008年

3 邓玉辉;基于网络磁盘阵列的海量信息存储系统[D];华中科技大学;2004年

本文编号：1035401