光纤通道磁盘阵列及其自适应延迟策略的研究与实现

发布时间：2020-11-09 03:20

　　 随着信息技术的飞速发展,存储系统在整个计算机系统中的地位日益突出,而存储“瓶颈”问题却日益严峻。为了缓解这种状况,在设计实现磁盘阵列时,外部通道采用具有高性能、连接距离长、扩展性强等优点的光纤通道技术,内部设备通道采用高速的SCSI总线技术,有效地消除了系统瓶颈,提高了存储系统的I/O性能。 存储系统软件平台的设计合理与否对系统性能有很大的影响。在设计系统软件时,采用层次化的设计思想,将整个系统分为三层,层与层之间的耦合度小,使系统具有更好的可移植性。与此同时,将命令执行模块和命令返回模块分布在不同层次,使命令的执行和返回能异步进行,这样不仅充分利用了系统硬件资源,使其并行工作,而且阵列可以并发处理多个请求,显著提高系统整体性能。 RAID5级别是磁盘阵列中应用得最为广泛的级别之一。RAID5中最耗时的操作是执行写命令时的小条纹写情况。为了减少RAID5中小条纹写操作,提出了自适应延迟策略。该策略通过将命令延迟执行,在延迟时间段内对这些命令进行合并与排序,以降低小条纹写操作所占的比重,从而提高阵列性能。采用自适应延迟策略,不仅能有效的对命令进行合并,也能充分的利用缓存快速返回结果,从而减少实际I/O操作次数,进一步提高性能。通过测试系统最大数据传输率,与未采用自适应延迟策略的系统相比,阵列系统的读速率提高了15MB/s,写速率提高了5MB/s。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TP333
【部分图文】：

盘的形式提供给主机。根据不同的容错结构可以有 RAID0、RAID1、RAID4、RAID5、RAID6 以及的应用需求而设定不同的级别，使用十分灵活。数据分块（Stripe）技术，每个块的大小是相同的、扇区或别的某种单元。这些块被循环映射到连续的块如果恰好映射到一个阵列成员上，则它们理解这一点。用户数据和系统数据分布在阵列的著的优势：一个大的数据请求会分布在不同的磁，从而减少了排队等待时间。没有用冗余数据，没有容错功能，所以不具备现是有许多应用场合都应用 RAID 0，如对存储性通视频服务器等，它们注重的是高带宽而非提高

败中恢复很简单。当一个驱动器失败时，仍可以从第。方式独立存储，即在扇区一级进行数据交叉，使用一息。RAID4 的数据存放格式如图 1.2 所示。4使用了一个专有的校验磁盘，所以，RAID 4在处理写由RAID写额外开销所引起的性能问题，这是一个双倍对所有磁盘的独立访问，阵列中的多个写操作都要读出因此，校验磁盘必须支持所有等待的写操作，这种对颈，随着磁盘数量和交叉操作数目的增多，对校验磁于这个原因， RAID 4子系统支持的磁盘和磁盘臂的AID 4在灵活性和扩展性方面就受到限制，这使RAID

图 1.3 RAID 5 左对称结构数据存图分块交叉技术及双磁盘驱动器容错技术。如图1.4所示存放检、纠错冗余代码，即使在双盘出错的情况下，，因此，它有很高的数据有效性和可靠性。数据和校上，多个磁盘可同时读写，I/O传输率较高。但每次写(一个数据盘和两个校验盘驱动器)访问两次，因此写ID-6是采用RS(Reed-Solomon)码纠双错的结构。图 1.4 RAID 6 数据存放格式
【参考文献】

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本文编号：2875805