一种固态盘存储阵列的设计与实现
[Abstract]:The explosive growth of data demands higher performance and reliability of the storage system. Hard disks based on magnetic materials can hardly meet the existing requirements of the storage system. With the increase of the capacity and the decrease of the price of the solid disk, the advantages of the solid disk relative to the disk become more and more obvious. However, the increase of the capacity is at the cost of reducing reliability. As the multi-bit errors in the flash memory unit become more and more common, it can repair the traditional correction of single-bit errors. Error codes are no longer fully valid. In addition, SSDs suffer from poor random write performance and limited service life. Single SSDs are difficult to meet the high reliability, high capacity, and high performance requirements of storage systems. Based on this, the main work of this paper is as follows: 1) The methods of Diff-RAID, I-CASH, FRA and life-aware reliability schemes for several typical solid-state disk array technologies are introduced, and the performance of each method is lowercase. Random write, life, reliability and other aspects are analyzed and compared. 2) Aiming at the common problems of small and medium-sized enterprises, a new type of solid-state disk array RAID-CP (RAID with Co-located Parity Home) is designed. RAID-CP uses multiple RAID to share the check disk, which is combined into a parity Home to solve the load comparison. Busy access to RAID checksum information becomes a bottleneck problem. Parity Home uses disk storage checksum information to avoid the damage caused by frequent data writing to the solid disk, and enjoys the fault tolerance brought by checksum information without damaging the life of the solid disk. In order to verify the performance of RAID-CP, Parity Home device driver module is added to Linux kernel using Device Mapper framework, and kernel block device driver MD module is modified. RAID-CP system is implemented in version 3.14.35 Linux kernel. 4) RAID-CP and other RAI systems are tested. The experimental results show that the average normal IO delay of RAID-CP is 4%~8% lower than that of other RAID systems. In data recovery, the data reconstruction time of RAID-CP is 5.78%~17.48% lower than that of other RAID systems, and the online recovery IO delay is 9.84%~50% lower than that of other RAID systems. 35. Meanwhile, frequent reads of check information brought about by data recovery do not negatively affect other volumes on RAID-CP.
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP333
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 毕文兰,李崇智,张晓光;试论加固微机中的固态盘[J];山西电子技术;2001年01期
2 李刚;韩松;;大容量高速固态盘设计[J];电子测量技术;2006年02期
3 李锴;;高性价比闪存固态盘的设计[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2009年04期
4 韩治国;易更生;;机车微机显示屏固态盘修复装置的研制[J];内燃机车;2010年09期
5 冯丹;胡洋;;固态盘标准研究及建议[J];信息技术与标准化;2010年04期
6 刘青昆;梁莹;石彦博;;一种基于闪存固态盘的内存交换区空间分配方案[J];微型机与应用;2013年13期
7 蒋泽军;秦楠;李艳艳;;一种提高固态盘可靠性的设计方法[J];西北工业大学学报;2013年04期
8 顾宝发,徐公权,黄德利,,王德新;固态盘设计[J];电子计算机外部设备;1994年03期
9 顾宝发,徐公权,黄德利,王德新;固态盘的可靠性设计[J];电子计算机外部设备;1994年06期
10 马骏,宋颖慧,赵万生,伍鹏;工业环境下高性能固态盘的设计与实现[J];机械与电子;1995年04期
相关会议论文 前5条
1 ;固态盘存储系统[A];工程三维模型与虚拟现实表现——第二届工程建设计算机应用创新论坛论文集[C];2009年
2 刘光明;邹丹;张超;;面向Lustre文件系统的固态盘存储加速技术研究[A];第15届全国信息存储技术学术会议论文集[C];2008年
3 赵忠文;刘东;;PXI总线系统中的闪存固态盘管理[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年
4 郭御风;李琼;刘光明;张磊;;基于NAND闪存的固态盘技术研究[A];第15届全国信息存储技术学术会议论文集[C];2008年
5 陈川;肖侬;赖明澈;;Meteoric固态盘设计中的并行性策略研究[A];2010年第16届全国信息存储技术大会(IST2010)论文集[C];2010年
相关重要报纸文章 前10条
1 张勇;5年内固态盘将全面冲击笔记本市场[N];中国计算机报;2008年
2 本报记者 周源;Fusion—IO推出新型固态技术[N];网络世界;2010年
3 计算机世界实验室 吴挺;固态盘催化剂[N];计算机世界;2008年
4 本报记者 郭平;Fusion——IO固态技术比SSD更胜一筹[N];计算机世界;2010年
5 本报记者 郭平;Fusion——io固态缓存另辟蹊径[N];计算机世界;2010年
6 ;三星设立专门推广网站 牵引固态硬盘需求[N];计算机世界;2007年
7 本报记者 郭涛;ILM不再是纸上谈兵[N];中国计算机报;2010年
8 本报记者 周源;Easy Tier让存储更智慧[N];网络世界;2010年
9 肖军;固态盘:今日的奢侈,明日的亮点[N];计算机世界;2005年
10 王琨月 编译;SNW08秋季写照:热点技术新品频发[N];网络世界;2008年
相关博士学位论文 前5条
1 胡洋;高性能固态盘的多级并行性及算法研究[D];华中科技大学;2012年
2 秦亦;固态盘可用性增强算法研究[D];华中科技大学;2014年
3 黄平;基于固态盘特征的存储优化研究[D];华中科技大学;2013年
4 张泉;面向云数据中心的存储服务质量技术研究[D];华中科技大学;2014年
5 韩林;云存储移动终端的固态缓存系统研究[D];华中科技大学;2014年
相关硕士学位论文 前10条
1 谢徐超;固态盘闪存转换层优化技术研究[D];国防科学技术大学;2013年
2 潘一帆;峰值功率感知的并行散列连接算法[D];浙江工业大学;2015年
3 刘凤;基于热点数据备份的固态盘阵列重建优化方法的研究与实现[D];合肥工业大学;2014年
4 李祥楠;一种固态盘存储阵列的设计与实现[D];吉林大学;2016年
5 邹丹;基于对象存储的固态盘存储加速技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
6 梁莹;基于闪存固态盘的内存交换技术研究[D];辽宁师范大学;2013年
7 涂丹辉;固态盘的闪存转换层设计与优化[D];华中科技大学;2013年
8 樊旭光;多通道固态盘系统的设计与实现[D];华中科技大学;2012年
9 陈晓兰;固态盘存储系统的性能优化技术研究[D];厦门大学;2014年
10 杨宗;Flashcache的实现原理与优化研究[D];华中科技大学;2013年
本文编号:2221644
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/2221644.html