闪存存储系统中的RAID机制研究

发布时间：2021-01-08 13:29

　　数据密集型应用的日益增多对存储系统的性能、可靠性等提出了更高的要求,而以磁盘为主的外部存储设备很难再满足当前对存储系统的需求。闪存（Flash Memory）有体积小、功耗低、抗震性好以及读写性能优越等优势,随着其价格的逐步降低,容量的进一步增大,必将有着更为广泛的应用领域。利用RAID（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）机制构建闪存存储系统可以在增大闪存存储系统容量,提高闪存存储系统性能的同时增强闪存存储系统的可靠性,为构建大规模、高性能、高可靠的存储系统提供了一种解决途径。本文针对构建大规模、高性能、高可靠闪存存储系统的目标,研究了闪存存储系统中的RAID机制。本文的工作主要有以下几个方面:1.分析、比较了基于闪存的RAID系统的两种主要构建模式,确定了采用在闪存芯片级构建RAID系统的方式;2.提出了YA-RAID策略,该策略在闪存芯片级构建RAID,采用层次化RAID结构,分布式的控制器设置,多粒度的损耗均衡管理。给出了该策略的详细设计过程和原型系统实现策略;3.提出了适于闪存存储系统的理论分析模型,给出了衡量闪存存储系统的性能、可靠性... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

闪存芯片的组织结构

2.2 基于 SSD 的 RAID 系统AID 机制来构建闪存存储系统就冗余阵列。这样做的目的与构建提高性能和增强可靠性。虽然及性能特点都与磁盘有很大不长避短。于是，出现了很多专门针4叉的奇偶校验组织结构。它使N 个磁盘上对应的块保留一个奇偶校验块和其他磁盘上对应的SSD的存储系统与传统的磁盘由于处于同一条带任意盘上的数

图 2.3 SSD0 替换前后的校验信息分配对比图2.3 基于闪存芯片的 RAID 系统RAID 机制直接在闪存芯片级搭建存储系统可以充分发挥闪存的并行性[2-6]。RAID 从本质上来说就是两种技术的综合：一是利用条带化来提高并行；二是利用冗余来提高可靠性。所以在用 RAID 构建基于闪存芯片的存储系统时通常也从这两方面考虑。下面列举的是在闪存芯片级使用的 RAID 方法。2.3.1 REMREM[23]使用 RAID-5 策略构建了一个基于 MLC Flash Memory 的存储系统，如图 2.4 所示。eorymhipchipceMormychipemMorychpieorymhipceorymhipcMeorymhipcemorMyhipc


本文编号：2964677