【摘要】： 隨著計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展,信息的數(shù)字化已經(jīng)成為了不可逆轉(zhuǎn)的潮流并深刻的改變著人類社會(huì)生活的各個(gè)方面。數(shù)字信息的廣泛應(yīng)用以及數(shù)據(jù)量的爆炸式增長(zhǎng)給傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)提出了更高的要求。RAID磁盤陣列的出現(xiàn)極大的緩解了傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)由于性能和可靠性不足所帶來的瓶頸效應(yīng)。 RAID磁盤陣列通過引入冗余數(shù)據(jù)來提高系統(tǒng)的可靠性,冗余數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)之間需要滿足一定的冗余關(guān)系,這種冗余關(guān)系被稱為數(shù)據(jù)一致性,只有滿足數(shù)據(jù)一致性的RAID系統(tǒng)才具有數(shù)據(jù)容錯(cuò)和恢復(fù)能力。RAID系統(tǒng)的一致性初始化就是使RAID系統(tǒng)在創(chuàng)建后滿足數(shù)據(jù)一致性的過程。目前主流的一致性初始化方法必須要等到初始化完成后才能將LUN映射給主機(jī)服務(wù)器使用,在初始化過程中LUN將處于宕機(jī)狀態(tài)。當(dāng)LUN較大時(shí)初始化過程往往需要很長(zhǎng)時(shí)間才能完成,長(zhǎng)時(shí)間的系統(tǒng)宕機(jī)將嚴(yán)重降低RAID系統(tǒng)的可用性并給用戶造成損失。 后臺(tái)一致性初始化的概念是將初始化操作放入后臺(tái)進(jìn)行,初始化操作不影響主機(jī)對(duì)LUN的讀寫。這樣在LUN創(chuàng)建以后便可以立刻的將其映射給主機(jī)使用,消除初始化操作帶來的系統(tǒng)宕機(jī)時(shí)間。論文首先介紹存儲(chǔ)體系發(fā)展過程以及RAID相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和概念,并重點(diǎn)分析了現(xiàn)有的一些后臺(tái)一致性初始化方案的優(yōu)缺點(diǎn),在此基礎(chǔ)上本文提出了一種基于“補(bǔ)零寫”方式的改進(jìn)后臺(tái)一致性初始化方案,該方案具有以下特點(diǎn): ①一致性初始化在后臺(tái)進(jìn)行,能夠做到初始化操作與主機(jī)I/O讀寫并行,LUN一旦創(chuàng)建可以立刻使用而無需等待初始化完成。 ②提出了一種“補(bǔ)零寫”的分條處理方式,主機(jī)I/O寫入LUN的未初始化分區(qū)時(shí)采用“補(bǔ)零寫”方式寫入數(shù)據(jù),可以有效的提高初始化過程中主機(jī)I/O的寫性能。 ③在初始化系統(tǒng)中加入主機(jī)I/O繁忙檢測(cè)機(jī)制,可以有效避免一致性初始化與主機(jī)I/O相互爭(zhēng)奪磁盤帶寬的情況,可以有效提高初始化過程中主機(jī)I/O的讀寫性能。 論文還將在Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上對(duì)改進(jìn)方案進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明論文提出的改進(jìn)方案在初始化過程中主機(jī)I/O性能方面較傳統(tǒng)方案有較大的提高。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TP333.35

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本文編號(hào)：2766774