盘阵列的数据布局技术研究

发布时间：2023-04-23 03:09

　　磁盘阵列是构建高性能、高可靠和大容量磁盘存储系统的一项重要技术,随着磁盘技术和新型存储器如固态盘技术等的发展,传统的磁盘阵列技术正面临着一些挑战。磁盘容量以每年60%速度增长,而磁盘的性能指标,如寻道时间和旋转延迟等仅仅以10%左右的速度增长。此外,研究发现大规模存储系统中磁盘的故障率远超出了磁盘厂商标称的数值。磁盘容量、性能和可靠性的不平衡发展导致传统的磁盘阵列数据布局方式不能够满足用户对磁盘阵列性能和可靠性的需求。并且用户对绿色存储的迫切需求,要求磁盘阵列在能耗方面能够有所改进,而传统磁盘阵列的设计初衷是没有考虑能耗的。同时,随着固态盘技术的日益发展,固态盘阵列技术也面临着一些挑战。因此,对传统磁盘阵列的数据布局方式进行优化,以提供高性能、高可靠和低能耗的存储系统是一项紧迫的任务。 镜像磁盘阵列由于镜像冗余的特性导致对于每个写请求,均在互为镜像的两个磁盘都完成写请求后才能返回该请求的完成信号,因此写性能较差,同时双冗余特性也使其运行时耗能较多。针对镜像磁盘阵列的写性能问题和能耗问题提出了两种改进的数据布局方案：提高性能的数据布局方法RAID10L和提高能效的数据布局方法GRAID。...

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 磁盘阵列的基本数据布局方式
    1.2 磁盘阵列技术面临的挑战
    1.3 磁盘阵列的数据布局技术研究现状
    1.4 固态盘和固态盘阵列技术研究现状
    1.5 本文研究的主要内容
2 提高镜像磁盘阵列性能的数据布局
    2.1 研究背景及问题的提出
    2.2 提高镜像磁盘阵列性能的数据布局RAID10L
    2.3 盘失效后的恢复策略
    2.4 RAID10L的可靠性评估
    2.5 性能测试结果与分析
    2.6 本章小结
3 降低镜像磁盘阵列能耗的数据布局
    3.1 研究背景及问题的提出
    3.2 降低镜像磁盘阵列能耗的数据布局GRAID
    3.3 GRAID中的数据恢复策略
    3.4 GRAID的可靠性评估
    3.5 性能测试结果与分析
    3.6 本章小结
4 多冗余保护的磁盘阵列
    4.1 研究背景
    4.2 多冗余保护的磁盘阵列MP-RAID
    4.3 可靠性分析与比较
    4.4 本章小结
5 混合式盘阵列
    5.1 研究背景及问题的提出
    5.2 混合式盘阵列HPDA
    5.3 HPDA的可靠性评估
    5.4 性能测试结果与分析
    5.5 本章小结
6 全文总结
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表的学术论文目录
附录2 攻读博士学位期间申请的专利及计算机软件著作权
附录3 攻读博士学位期间参加的主要科研项目



本文编号：3798960