本文選題：存儲子系統(tǒng) + 零拷貝策略�。� 參考：《華中科技大學》2012年碩士論文

【摘要】：隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，磁盤存儲設備的存取速度已經(jīng)遠遠不能匹配CPU的處理速度。為了縮短速度上的差異，目前許多大型服務器的磁盤大多采用RAID技術(shù)。RAID5磁盤陣列在一定程度上縮短了I/O請求的響應時間，提高存儲系統(tǒng)的I/O性能。如何合理地優(yōu)化改進RAID5系統(tǒng)讀寫性能，使其發(fā)揮最大的效益，始終是存儲子系統(tǒng)關(guān)注的焦點。 當前IO存儲子系統(tǒng)在實現(xiàn)時都使用各自的緩存系統(tǒng)，這存在著重復的內(nèi)存拷貝現(xiàn)象，會導致CPU開銷的增加，從而降低磁盤陣列I/O性能。為了減少不必要的內(nèi)存拷貝，對于RAID5上面的讀性能優(yōu)化，采用零拷貝策略加以改進。該方法的核心是在處理IO讀請求時，繞開內(nèi)核系統(tǒng)在驅(qū)動層提供的緩存，直接進行數(shù)據(jù)交互，從而提高系統(tǒng)的訪問性能。測試表明，改進后的RAID5系統(tǒng)，，同一條帶內(nèi)的讀請求提高更為顯著。 在多用戶小數(shù)據(jù)訪問RAID5系統(tǒng)時，存在著小數(shù)據(jù)寫性能的缺陷。深入Linux內(nèi)核代碼分析研究，發(fā)現(xiàn)內(nèi)核處理寫I/O請求會在非滿條帶寫處理時出現(xiàn)磁盤IO等待現(xiàn)象，采用添加輔助緩存策略優(yōu)化改進RAID5寫性能。該策略的核心是內(nèi)核在處理寫請求時，將要計算的新校驗信息存放在添加的輔助緩存中，實現(xiàn)了校驗信息的計算和數(shù)據(jù)的讀寫分離進行，消除了磁盤IO等待時間，從而提升了系統(tǒng)的小寫性能。測試表明，改進后的RAID5系統(tǒng)，在非滿條帶寫的情況下性能優(yōu)化良好，較好的解決了小寫性能差的問題。
[Abstract]:With the rapid development of computer technology, the access speed of disk storage devices is far from matching the processing speed of CPU. In order to shorten the speed difference many large servers mostly use RAID technology. RAID5 disk array to some extent shorten the response time of I / O request and improve the I / O performance of storage system. How to optimize and improve the read and write performance of RAID5 system and maximize its efficiency is always the focus of the storage subsystem. The current IO storage subsystem uses its own cache system, which has repeated memory copy phenomenon, which will lead to the increase of CPU overhead, thus reducing the I / O performance of the disk array. In order to reduce unnecessary memory copy, zero copy strategy is adopted to optimize the read performance of RAID5. The core of this method is to bypass the cache provided by the kernel system in the driver layer and directly interact with each other in order to improve the access performance of the system. The test results show that the improved RAID5 system can improve the read request in the same band more significantly. There is a flaw in the performance of small data writing in multi-user small data access RAID5 system. Further research on Linux kernel code shows that the kernel processing of writing I / O requests will lead to disk IO waiting phenomenon in non-full stripe write processing. Adding auxiliary cache strategy is used to optimize and improve the write performance of RAID5. The core of this strategy is that when the kernel processes the write request, the new check information will be stored in the added auxiliary cache, which realizes the separation of the calculation of the check information from the reading and writing of the data, and eliminates the disk IO waiting time. Thus, the lowercase performance of the system is improved. The test results show that the improved RAID5 system has a good performance optimization under the condition of non-full stripe writing, and solves the problem of poor lowercase performance.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP333.35

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本文編號：1788677