磁盘阵列节能技术的研究与实现

发布时间：2021-04-16 03:37

　　随着数据信息爆炸式的增长,存储系统的规模在不断的扩大,存储系统的能耗问题引起了众多研究者和使用者的广泛关注。存储系统的能耗耗费增加了系统运行维护的成本,同时随着能耗的增加降低了系统运行的稳定性和可扩展性,因此研究存储系统能耗问题具有重大的实用意义和经济价值。通过深入研究现有存储系统节能技术,设计了一种采用固态盘作为阵列缓存盘,基于时间窗口对阵列磁盘状态控制的系统结构。采用事件驱动的反馈控制算法预测磁盘负载,该算法根据磁盘在当前时间窗口的负载来预测磁盘在下个时间窗口的负载。在每个时间窗口的起始时刻,根据负载预测情况决定磁盘是否进入待机状态;在时间窗口的结束时刻,所有待机状态磁盘回到活跃状态,将缓存数据写回磁盘。在时间窗口中,如果出现缓存写满或缓存中读请求不命中的情况,可以唤醒待机状态磁盘,完成数据写回或数据读取。在自主研发的JSM350加固磁盘阵列的基础上通过增加一个节能模块以降低系统能耗。该模块可完成对物理磁盘执行读写操作、磁盘管理、负载预测、通讯过滤等功能。其中磁盘管理功能是节能系统的核心,在时间窗口结束时刻唤醒所有待机状态磁盘,调用缓存写回操作并根据负载预测决定下一个时间窗口各磁盘... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 磁盘能耗模型
    1.3 磁盘阵列
    1.4 国内外研究现状
    1.5 课题来源
    1.6 本文组织结构
2 存储系统节能技术的一般方法
    2.1 单盘级节能技术
    2.2 阵列级节能技术
    2.3 文件系统级节能技术
    2.4 本章小结
3 磁盘阵列中节能模块的设计
    3.1 目标平台
    3.2 节能模块设计目标
    3.3 节能模块的设计
    3.4 缓存数据组织
    3.5 磁盘组织管理策略
    3.6 负载预测模型
    3.7 本章小结
4 磁盘阵列中节能模块的实现
    4.1 系统状态和全局数据结构
    4.2 磁盘管理模块的实现
    4.3 负载预测模块的实现
    4.4 通讯模块的实现
    4.5 读写流程分析
    4.6 本章小结
5 系统测试与分析
    5.1 测试环境
    5.2 测试与分析
    5.3 本章小结
6 全文总结
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]磁盘阵列控制器的设计与原型实现[J]. 谢长生,董晓明,万继光,谭志虎,刘瑞芳.  小型微型计算机系统. 2006(01)
[2]零拷贝RAID系统的设计[J]. 刘瑞芳,谢长生,谭志虎.  小型微型计算机系统. 2005(09)
[3]iSCSI协议及其Linux下的实现[J]. 任劲,谢长生,李为.  小型微型计算机系统. 2003(07)

硕士论文
[1]基于光纤通道的磁盘阵列系统的研究与设计[D]. 李明.华中科技大学 2006



本文编号：3140664