当前位置:主页 > 科技论文 > 计算机论文 >

混合存储系统研究

发布时间:2018-03-01 23:06

  本文关键词: 混合存储 非易失性随机存储器 固态盘 磁盘 出处:《上海交通大学》2013年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:目前存储系统的发展趋向于大容量、低成本和高性能,而任何单一的存储器件如非易失性随机存储器、固态盘、磁盘等由于其物理特性的限制,并不能满足以上需求。混合存储充分利用不同存储器件的特性组成高效的存储系统,既能支持存储系统容量的大幅扩展,又能在保持系统低成本的前提下,,显著提高存储系统的性能,成为目前存储技术发展的方向。 本文首先介绍了混合存储系统的概念及其发展历程,以及目前各种混合存储系统所面临的问题。在此基础上设计和实现了一个基于NVRAM、SSD、HDD的混合存储系统Trident。论文的主要工作如下: (1)对现有的主流持久存储器件的特性进行了研究,在随机性能、顺序性能、容量、成本、性能等几个方面进行了对比。 (2)对混合存储系统的发展历程进行了研究,并深入分析了混合存储设计中的关键技术问题。 (3)设计并实现了基于NVRAM、SSD、HDD的混合存储系统Trident,主要包括架构、映射策略、热点数据识别、数据的缓存和迁移等方面。 (4)使用人工合成负载和实际工作负载对基于HDD的存储系统、Facebook的FlashCache混合存储系统、以及Trident混合存储系统的随机性能和顺序性能进行了对比测试,并且对比了FlashCache和Trident中的缓存命中率。 测试结果显示,Trident混合存储系统的顺序读写性能接近基于HDD的存储系统,随机IOPS部分超过FlashCache,缓存命中率接近FlashCache,且对SSD的写入次数也少于FlashCache。系统通过Linux内核模块实现,对上层用户的访问透明。本论文的研究成果对于其它的混合存储系统设计与实现也具有较好的借鉴价值。
[Abstract]:At present, the development of memory system tends to be large capacity, low cost and high performance. However, any single memory device, such as non-volatile random access memory, solid state disk, disk, etc., is limited by its physical characteristics. Hybrid storage can make full use of the characteristics of different memory devices to form an efficient storage system, which can not only support the large expansion of storage system capacity, but also maintain the low cost of the system. Improving the performance of storage system has become the direction of storage technology development. This paper first introduces the concept of hybrid storage system and its development process, as well as the problems faced by various hybrid storage systems. On this basis, we design and implement a hybrid storage system based on NVRAMN SSD-HDD. The main work of this paper is as follows:. 1) the characteristics of existing mainstream persistent memory devices are studied and compared in random performance, sequential performance, capacity, cost, performance and so on. In this paper, the development of hybrid storage system is studied, and the key technical problems in hybrid storage design are analyzed. The design and implementation of a hybrid storage system based on NVRAMN SSDN HDD includes architecture, mapping strategy, hot data identification, data cache and migration. Using synthetic load and actual workload, the random and sequential performances of FlashCache hybrid storage system based on HDD and Trident hybrid storage system are compared and tested. The cache hit ratio in FlashCache and Trident is compared. The test results show that the sequential read and write performance of the Trident hybrid storage system is similar to that of the HDD based storage system. The random IOPS is more than Flash Cache. the cache hit ratio is close to Flash Cache.And the number of writing to SSD is also less than that of Flash Cache. the system is implemented through the Linux kernel module. The research results of this paper can also be used for reference in the design and implementation of other hybrid storage systems.
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TP333

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张询;速度快容量大的新型存储系统[J];世界电子元器件;1997年09期

2 杨春燕;用SAN构筑现代企业信息存储系统的优势[J];内蒙古电力技术;2002年S1期

3 ;专家观点[J];中国计算机用户;2006年43期

4 ;HDS AMS 2000系列的创新之道[J];通信世界;2009年08期

5 金文新;;大型高校图书馆计算机网络集成系统建设[J];情报科学;2009年04期

6 李静;;浅谈HIS系统对服务器和存储设备的要求及设计方案[J];信息与电脑(理论版);2009年11期

7 刘刚;张海涛;李瑞东;张强;;一种基于模块化设计的NAS集群存储系统[J];微计算机信息;2011年05期

8 于耳;;建立面向应用的存储系统[J];中国教育网络;2011年06期

9 ;数字视频存储系统[J];光学精密工程;1977年06期

10 ;BMD1广播级音像资料存储系统——DVD的质量、VCD的价格[J];电子与电脑;1998年10期

相关会议论文 前10条

1 赵志刚;;存储系统在企业信息化中的应用[A];2005年安徽通信论文集[C];2006年

2 朱平;朱建涛;高剑刚;蒋金虎;;高性能计算存储关键技术研究[A];2010年第16届全国信息存储技术大会(IST2010)论文集[C];2010年

3 周博;宿绍莹;陈曾平;;基于CPCI总线的宽带雷达数据传输存储系统设计[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年

4 周功业;周江;陈希;陈进才;;寄生存储原理及实现机制[A];第15届全国信息存储技术学术会议论文集[C];2008年

5 汪黎;章文嵩;杨学军;;Cfslight:一个新型的轻量级对象存储集群文件系统[A];2006年全国开放式分布与并行计算学术会议论文集(一)[C];2006年

6 聂明;;构建海量存储系统 提升媒体竞争力[A];中国新闻技术工作者联合会2008年学术年会论文集(下)[C];2008年

7 王克敏;张玺;胡江凯;王毅涛;;NWP资料归档方法及其存储系统的应用[A];中国气象学会2006年年会“中尺度天气动力学、数值模拟和预测”分会场论文集[C];2006年

8 刘湛明;吴柳坚;;数字电视台的建设[A];2007第二届全国广播电视技术论文集2(下)[C];2007年

9 罗香玉;李传佑;汪芸;;纠删码容错组的布局策略研究[A];第18届全国多媒体学术会议(NCMT2009)、第5届全国人机交互学术会议(CHCI2009)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2009)论文集[C];2009年

10 林茂;张峰;许涛;塔依尔;刘磊;;构建石油地震勘探开发需求的PC集群存储系统[A];第十届全国信息技术化工应用年会论文集[C];2005年

相关重要报纸文章 前10条

1 朗飞;IBM“冰立方”就像搭积木[N];中国计算机报;2006年

2 郭涛;MediaGrid既不是SAN也不是NAS[N];中国计算机报;2007年

3 ;IBM收购存储解决方案公司[N];计算机世界;2007年

4 本报记者  张峰;知己知彼建存储(上)[N];网络世界;2006年

5 森林;NAS资源存储系统[N];中国电脑教育报;2002年

6 Hifn(汉帆)杭州信息技术有限公司 马剑杰;自动精简配置:提升存储利用率有绝招[N];中国计算机报;2009年

7 本报记者 徐恒;面临机遇 中国新型存储业合作求创新[N];中国电子报;2011年

8 李想 徐晋;福州电业局研发个人文件安全存储系统[N];中国电力报;2006年

9 ;HDS推出企业入门级存储系统[N];计算机世界;2005年

10 ;戴尔EMC打造新一代高容量存储系统[N];人民邮电;2004年

相关博士学位论文 前10条

1 杜明;基于Flash混合存储的电子商务数据库性能优化研究[D];东华大学;2013年

2 陆承涛;存储系统性能管理问题的研究[D];华中科技大学;2010年

3 聂雪军;内容感知存储系统中信息信息生命周期管理关键技术研究[D];华中科技大学;2011年

4 罗东健;大规模存储系统高可靠性关键技术研究[D];华中科技大学;2011年

5 聂雪军;内容感知存储系统中信息生命周期管理关键技术研究[D];华中科技大学;2010年

6 王玉林;多节点容错存储系统的数据与缓存组织研究[D];电子科技大学;2010年

7 施展;基于本体的存储系统管理研究[D];华中科技大学;2011年

8 姜明华;基于冗余智能存储通道的存储系统关键技术研究[D];华中科技大学;2011年

9 黄继鹏;高速高可靠小型数字视频存储系统的设计与实现[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年

10 刘科;内容感知存储系统中的信息检索关键技术研究[D];华中科技大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 祝青;混合存储系统研究[D];上海交通大学;2013年

2 刘金垒;层次式并行混合存储系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

3 陆正武;面向流媒体应用存储系统的研究与实现[D];华中科技大学;2004年

4 杜睿;基于IP-SAN技术的石化企业数据集中存储系统的设计与实现[D];华东理工大学;2010年

5 金强;基于HBase的RDF存储系统的研究与设计[D];浙江大学;2011年

6 余智敏;数字化图书馆的数据存储技术的研究[D];武汉理工大学;2006年

7 蒋亚群;基于DLX体系结构的微处理器核的设计与实现[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年

8 陶博舟;磁盘阵列快照系统的设计与实现[D];华中科技大学;2007年

9 张小艳;基于嵌入式技术的USB存储系统的设计与实现[D];内蒙古大学;2011年

10 亓伟;关系数据库存储子系统研究与实现[D];清华大学;2005年



本文编号:1553963

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/1553963.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户9e902***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com