针对固态盘的I/O优化技术研究

发布时间：2023-09-14 02:38

　　当今时代,信息技术已经融入人类生活的方方面面,社会各个行业领域都离不开各种信息化服务、应用及海量数据的支持,并继续推动各种信息数据的容量和类型的迅猛增长,及计算机系统的规模、种类和性能的不断提升。随着大数据应用的日益广泛普及,越来越多的数据量在越来越短的时间窗口内被各类应用产生,这些海量数据给高性能存储系统容量带来了巨大的挑战。由传统的机械磁盘HDD(Hard Disk Drive)构成的存储系统的I/O性能长期以来一直是整个计算机系统的性能瓶颈,近年来,基于闪存(Flash Memory)的固态盘SSD(Solid State Drive)技术得到了很大进步,与机械磁盘不同,固态盘是基于半导体芯片构成的,没有机械部件,因此具有高可靠性、高性能、低功耗、非易失等显著优势,成为未来替代传统机械硬盘的新型存储设备,有望消除存储系统的I/0性能瓶颈从而给存储系统带来根本性变革。随着固态盘硬件技术的不断进步,闪存芯片的价格也逐年下降,使得基于闪存的固态盘得以走向广泛应用。例如现在已经有不少笔记本电脑采用固态盘来加速系统启动、优化I/O性能,并同时使笔记本具有速度快、耐用防震、无噪音、低功耗等优...

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 固态盘技术分析
    1.3 固态盘的研究现状
    1.4 论文主要内容
    1.5 课题来源
2 一种结合SLC和MLC的混合固态盘架构设计
    2.1 SLC和MLC闪存体分析
    2.2 SMARC设计和实现
    2.3 性能评价
    2.4 本章小结
3 一种基于区域的高效固态盘调度策略
    3.1 研究背景和动机
    3.2 I/O调度器及固态盘内部并行性分析
    3.3 对固态盘性能特征的分析
    3.4 分区调度器的设计与实现
    3.5 实验评估
    3.6 本章小结
4 利用重删和增量编码的固态盘写优化
    4.1 概述
    4.2 设计动机和考虑因素
    4.3 设计方法
    4.4 实验测试
    4.5 本章小结
5 利用固态盘的冗余高效能云存储系统设计
    5.1 研究背景
    5.2 REST设计原理和实现细节
    5.3 系统评估
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文小结
    6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读博士学位期间发表论文目录



本文编号：3846393