本文關(guān)鍵詞：面向天文數(shù)據(jù)的節(jié)能存儲系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 節(jié)能 可控磁盤陣列 存儲系統(tǒng) 天文觀測

【摘要】：數(shù)據(jù)信息的爆炸性增長導(dǎo)致了數(shù)據(jù)存儲需求的急劇增長,這使得存儲系統(tǒng)的能耗問題日益突出,經(jīng)過多年的研究,一些通用的存儲系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)被廣泛的使用。但是在特定的應(yīng)用場景中,尤其是本文提出的南極天文應(yīng)用場景之下,通用的節(jié)能存儲技術(shù)并不是十分有效,其面臨了數(shù)據(jù)無法及時使用分析、存儲系統(tǒng)能耗等問題,這使得定制面向天文數(shù)據(jù)的節(jié)能存儲系統(tǒng)變得十分重要。本文分析了磁盤存儲系統(tǒng)的節(jié)能原理,介紹并總結(jié)了磁盤能量管理、磁盤存儲系統(tǒng)節(jié)能緩存替換算法、磁盤存儲系統(tǒng)節(jié)能技術(shù),同時分析了現(xiàn)有南極存儲系統(tǒng)面臨的困難以及現(xiàn)有硬件基礎(chǔ),研究設(shè)計了一種支持觀測與科學(xué)分析兩種工作模式的節(jié)能存儲系統(tǒng)。本文吸取了通用節(jié)能技術(shù)中數(shù)據(jù)集中、熱門數(shù)據(jù)緩存的優(yōu)點,提出了基于SSD的多層緩存模型MCS-SSD。依據(jù)天文數(shù)據(jù)使用的時序性、空間性的特點,設(shè)計了特有的數(shù)據(jù)分布策略,并制定了存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移策略。本文依據(jù)系統(tǒng)的負載,設(shè)計了不同的數(shù)據(jù)訪問模型以適應(yīng)系統(tǒng)在輕載、正常負載、重載三種不同情形。最后本文對于文中提出的系統(tǒng)進行了仿真實驗,由于現(xiàn)有仿真器可用性較差,本文設(shè)計了適應(yīng)天文觀測模式的仿真器架構(gòu)。對于輕載模式、正常負載模式在本文提出的MCS-SSD以及通用節(jié)能技術(shù)MAID進行了對比仿真實驗,考慮到存儲系統(tǒng)將來可能會擴展到PB級別,本文設(shè)計了PB級別的存儲系統(tǒng)架構(gòu),并且進行了仿真實驗。實驗結(jié)果表明本文提出的MCS-SSD在面向天文數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景下,節(jié)能的效果更為明顯。
【關(guān)鍵詞】：節(jié)能 可控磁盤陣列 存儲系統(tǒng) 天文觀測
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-10
• 1.3 主要工作和貢獻10-11
• 1.4 本文的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)11-12
• 第二章 基于磁盤的節(jié)能存儲系統(tǒng)概述12-18
• 2.1 磁盤存儲系統(tǒng)節(jié)能原理12-13
• 2.2 磁盤能量管理13-14
• 2.3 磁盤存儲系統(tǒng)節(jié)能緩存替換算法14-15
• 2.4 磁盤存儲系統(tǒng)相關(guān)節(jié)能算法15-18
• 2.4.1 MAID節(jié)能技術(shù)15
• 2.4.2 PDC節(jié)能技術(shù)15-16
• 2.4.3 Hibernator節(jié)能技術(shù)16-18
• 第三章 面向天文觀測數(shù)據(jù)的節(jié)能存儲系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計研究18-28
• 3.1 可控磁盤陣列結(jié)構(gòu)18-19
• 3.2 節(jié)能存儲系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計方案研究19-22
• 3.3 支持觀測與科學(xué)分析兩種工作模式的系統(tǒng)方案22-28
• 3.3.1 觀測模式方案設(shè)計23-25
• 3.3.2 科學(xué)分析模式方案設(shè)計25-28
• 第四章 數(shù)據(jù)訪問模型及節(jié)能策略研究28-39
• 4.1 基于SSD的多層緩存模型（MCS-SSD）28-29
• 4.2 數(shù)據(jù)分布策略29-30
• 4.3 磁盤存儲系統(tǒng)能耗分析30-32
• 4.4 節(jié)能策略設(shè)計32-39
• 4.4.1 數(shù)據(jù)遷移策略設(shè)計33-34
• 4.4.2 數(shù)據(jù)訪問模型設(shè)計34-39
• 第五章 實驗結(jié)果及性能分析39-48
• 5.1 仿真器架構(gòu)設(shè)計39-40
• 5.2 輕載模式的仿真40-42
• 5.3 正常負載模式的仿真42-44
• 5.4 PB級別存儲系統(tǒng)的仿真44-47
• 5.5 實驗結(jié)論47-48
• 第六章 總結(jié)與展望48-50
• 6.1 總結(jié)48
• 6.2 展望48-50
• 參考文獻50-53
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明53-54
• 致謝54-55

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