感知天文应用的节能存储调度模型研究

发布时间：2022-01-12 03:26

　　近些年来,随着信息技术的飞速发展以及互联网+的出现,各个研究领域的信息资料以及相关数据也呈现出前所未有的爆炸式增长模式,随之而来的是对于大规模数据存储的迫切需求,这就导致了存储系统的能量消耗也呈现出快速增长态势,越来越多的科研人员开始关注节能存储的研究课题。国内外学者提出了多种节能策略和技术,包括体系结构上的设计以及软件策略上的研究。但是,大部分研究只是提出了理论模型,而没有在真实场景中去应用与分析,所以很多情况下无法直接采用。特别是本文研究所涉及到的场景是基于南极天文观测的应用,环境特殊而复杂,传统的节能存储模型无法满足南极天文观测系统的特有限制。所以,设计一套专门应用于南极天文观测的节能存储系统是非常重要的。现有节能技术主要分为以下几类:磁盘电源管理（DPM）、基于内存缓存的节能技术、基于磁盘缓存的节能技术、负载整合技术、数据迁移技术以及数据冗余技术等。结合已有的节能技术,同时充分考虑南极天文观测环境的特殊性以及天文观测数据的时空性,本文针对课题组已有的节能存储系统进行了优化改进。根据天文数据请求的时域特征和空域特征,本文设计了感知天文应用的基于多级缓存策略的节能存储系统——MCS... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

希捷ST3000DM007硬盘能量模型

本小节主要介绍磁盘缓存技术的研究成果，MAID 和 WO 是该领性的技术。 MAID（Massive Array of Idle Disks）AID 是磁盘分组技术的典型代表[21]，主要适用于读占主导/较少写。前边已经提到磁盘分组技术的核心策略，所以 MAID 也将磁盘存磁盘和数据磁盘。如图 2-2 所示，缓存磁盘存储相对热门的数据转状态，可以随时响应用户请求；根据磁盘电源管理的具体策略，空闲时间间隔达到一定时间后进入能耗相对较低的状态，从而实现具体而言，MAID 应用了时间局部性，即被访问到的数据有很大概时间后会再次被访问，所以将被频繁访问的数据拷贝到缓存磁盘后通过缓存磁盘响应用户请求，而不需要打开数据磁盘。基于 MAID家们相继提出了很多策略与应用：比如 DT-MAID[22]、i-MIRROR[

(b)PDC-NH图 2-3 PDC 技术2 PDC、RAID、DRPM 的结合由于目前各个领域的应用场景越来越复杂，对节能存储系统的要求越来通常情况下，单一的节能存储技术无法满足节能的需求，国内外学者对更加深入的研究，将多种节能技术结合在一起，能够更好地适应真实环作负载情况，从而实现更好的节能效果。接下来要介绍的Hibernator和S两种结合了多个技术的节能策略——这两种节能策略均结合了 PDC、RPM 技术。.1 HibernatorHibernator 是结合了 PDC、RAID 与 DRPM 的功率感知存储系统[34]。为种组合，对 DRPM 引入了一种称为粗粒度响应（CR）的功率控制策略

【参考文献】：
期刊论文
[1]Ripple-RAID:一种面向连续数据存储的高效能盘阵[J]. 孙志卓,张全新,谭毓安,李元章.  软件学报. 2015(07)
[2]S-RAID5:一种适用于顺序数据访问的节能磁盘阵列[J]. 李元章,孙志卓,马忠梅,郑军,谭毓安.  计算机学报. 2013(06)

博士论文
[1]磁盘存储系统节能关键技术研究[D]. 谢晓玲.华南理工大学 2012



本文编号：3584012