RAID系统的虚拟磁盘模块设计和容错技术研究

发布时间：2021-01-11 16:28

　　在飞速发展的信息技术中,信息存储技术变得日益重要。越来越多的公司需要依靠存储的数据信息,为他们的决策提供快速高效的支持。此外,对于电信、金融等行业,每时每刻都会产生大量的存储信息和管理数据,数据信息的安全显得尤为重要。然而存储系统的发展步伐相对落后于CPU的计算速度发展,造成了计算机性能的瓶颈。于是独立冗余磁盘阵列RAID系统作为提高存储系统性能的重要解决方案具有越来越大的市场。在整个RAID系统中,虚拟磁盘模块（Vdisk）是最为重要的模块。Vdisk模块根据不同的RAID等级或新的RAID算法,完成信息数据和校验数据在物理磁盘的数据布局;在系统产生读写任务的时候,Vdisk模块负责虚拟磁盘与实际物理磁盘的地址映射;此外,Vdisk模块还负责磁盘发生损坏时,磁盘的重构和数据的恢复,具有对异常情况的处理能力。正是基于以上三点,Vdisk模块设计的好坏,直接关系到RAID系统的容错性能。本文首先介绍了RAID系统的概况,以及虚拟磁盘模块（Vdisk）的作用和重要性。然后针对Vdisk模块简要介绍了各种常见的RAID级别,并对目前RAID系统中的容错技术和方法进行分析,介绍几种常见的RAI... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

RAID的系统架构图

次就可以完成[7]。 RAID 级别0无校验的磁盘阵列[8]。它将磁盘逻辑条带化，再把数写到不同的磁盘上，这种方法能使各个独立磁盘并行工率。RAID 0 虽然结构简单，但是由于不具备容错能力将导致整个存储子系统的崩溃，因此，RAID 0 并不是只用在对数据安全要求不高，但对速度要求很高的场图 2-2：

图 2-3 RAID1 结构图3 和 RAID 4或偶校验的磁盘阵列。不论有多少数据盘，均使用一个方法检查错误。任何一个单独的磁盘驱动器损坏都可以用条带化（位）的数据分布，而 RAID 4 采用逻辑块（ RAID 3 而言，RAID 4 有所改进：假设对同一数据块中个数据块的奇偶校验值不会发生变化，就节省了一次于 RAID 4 对并发 I/O 的支持，提高了 I/O 操作的速度验盘，I/O 负载不均必然导致系统整体性能的降低。同和数据重建复杂的问题，RAID 4 结构如图 2-4：

【参考文献】：
期刊论文
[1]数据存储可靠性算法[J]. 那宝玉,张毓森,刘鹏,邵海林.  解放军理工大学学报(自然科学版). 2007(03)
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[3]RAID系统中RAID级别的具体实现算法[J]. 陈赟,杨根科,吴智铭.  微型电脑应用. 2003(06)
[4]负载均衡技术的三种实现方法[J]. 唐俊奇.  微电脑世界. 2003(04)
[5]基于故障恢复的RAID系统设计[J]. 王胜明,陈基禄,孙淑淇.  微机发展. 2003(01)
[6]一种新的RAID结构快速扩展方法[J]. 王刚,刘晓光,刘璟,董雅丽.  计算机工程与应用. 2002(04)
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本文编号：2971109