Cache動態(tài)調(diào)整技術(shù)在Raid存儲系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2020-11-03 21:40
隨著計算機技術(shù)迅猛發(fā)展,計算技術(shù)已先后經(jīng)歷了以計算為核心和以網(wǎng)絡(luò)為核心的時代,當(dāng)前存儲的浪潮正掀起,計算機技術(shù)逐步入以數(shù)據(jù)為中心的時代。在以數(shù)據(jù)為中心的時代,數(shù)據(jù)的存儲變得至關(guān)重要。 長久以來,存儲的主要介質(zhì)磁盤,因為其物理構(gòu)造的原因成為存取速度不能提高的主要原因。Raid技術(shù)通過并行存取在一定程度上緩解了這個問題。存儲技術(shù)發(fā)展至今,對象存儲正以其在存儲容量,吞吐率,可靠性,以及可用性等諸多優(yōu)勢,成為未來存儲系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢。而對象存儲的核心對象存儲設(shè)備完全可以以基于Raid的方式實現(xiàn);赗aid的對象存儲設(shè)備,同時具有Raid的高效和對象存儲設(shè)備的智能,可謂珠聯(lián)璧合,成為一種理想的存儲設(shè)備。 本文首先介紹了Raid、對象存儲等技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展,分析和設(shè)計了基于Raid的對象存儲設(shè)備,在此基礎(chǔ)上本文創(chuàng)新性地在基于Raid的對象存儲設(shè)備中引入了Cache大小動態(tài)調(diào)整的策略。并應(yīng)用兩級緩存、哈希表查找加速、滑動窗口等技術(shù)設(shè)計和實現(xiàn)了相應(yīng)的Cache模塊。最后本文設(shè)計和實現(xiàn)了基于齊普夫定律和時間局部性原理的存儲系統(tǒng)仿真模型,并對上述Cache模塊做了仿真。
【學(xué)位單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2008
【中圖分類】:TP333
【部分圖文】:
簡介技術(shù)先后經(jīng)歷了以計算為中心、以網(wǎng)絡(luò)為中心的時代。如經(jīng)步入了以存儲為中心的時代。在存儲技術(shù)的發(fā)展歷程輕重的地位。技術(shù)的提出,從硬盤的存儲性能和數(shù)據(jù)安全兩方面給存儲。1988 年 Patterson、Gibson 和 Katz 在加州大學(xué)伯克利分se of Redundant Array of Inexpensive Disks(廉價的論文 [2]。其基本思想就是將多只容量較小的、相對廉機組合,成為一只邏輯上的大硬盤,這樣的一個邏輯盤能存儲容量、更快的存取速度。除此 Raid 的數(shù)據(jù)冗余還可用。的抽象結(jié)構(gòu)如下圖所示:
這也是 RAID 提出之時希望解決的問題之一——鏡像或校驗操作提供容錯能力。普通的磁盤驅(qū)動器是磁盤出現(xiàn)數(shù)據(jù)損壞或者丟失,將導(dǎo)致嚴(yán)重的結(jié)果。R個磁盤驅(qū)動器的硬件容錯能力之上的,通過合理地安靠的安全性,所以 RAID 能提供單個磁盤無法提供的統(tǒng)的軟件架構(gòu)統(tǒng)軟件從功能上可分為五大模塊:目標(biāo)模塊(Targe算法實現(xiàn)模塊(Vdisk)、啟動模塊(Initiator),以nt)。模塊間主要通過消息隊列和共享內(nèi)存來實現(xiàn)數(shù)據(jù)模塊間的相互關(guān)系如下圖所示[12]:
圖 2-2 RAID 7 架構(gòu)Figure 2-2 RAID Level 7 Architecture下面針對 RAID0 到 RAID6 七種 RAID 級別作逐一的簡要介紹。下表給出了常見 RAID 級別的不同方面的比較:表 2-1 不同 RAID 級別的比較Table 2-1 Comparison of different RAID levelRAID 級別 數(shù)據(jù)冗余 磁盤容量 數(shù)據(jù)讀性能 數(shù)據(jù)寫性能RAID 0 否 100% 很好 很好RAID 1 是 50% 較好 較好RAID 10 是 50% 較好 較好RAID 5 是 67%~94% 很好 好RAID 5E 是 50%~88% 很好 好
【參考文獻(xiàn)】
本文編號:2869137
【學(xué)位單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2008
【中圖分類】:TP333
【部分圖文】:
簡介技術(shù)先后經(jīng)歷了以計算為中心、以網(wǎng)絡(luò)為中心的時代。如經(jīng)步入了以存儲為中心的時代。在存儲技術(shù)的發(fā)展歷程輕重的地位。技術(shù)的提出,從硬盤的存儲性能和數(shù)據(jù)安全兩方面給存儲。1988 年 Patterson、Gibson 和 Katz 在加州大學(xué)伯克利分se of Redundant Array of Inexpensive Disks(廉價的論文 [2]。其基本思想就是將多只容量較小的、相對廉機組合,成為一只邏輯上的大硬盤,這樣的一個邏輯盤能存儲容量、更快的存取速度。除此 Raid 的數(shù)據(jù)冗余還可用。的抽象結(jié)構(gòu)如下圖所示:
這也是 RAID 提出之時希望解決的問題之一——鏡像或校驗操作提供容錯能力。普通的磁盤驅(qū)動器是磁盤出現(xiàn)數(shù)據(jù)損壞或者丟失,將導(dǎo)致嚴(yán)重的結(jié)果。R個磁盤驅(qū)動器的硬件容錯能力之上的,通過合理地安靠的安全性,所以 RAID 能提供單個磁盤無法提供的統(tǒng)的軟件架構(gòu)統(tǒng)軟件從功能上可分為五大模塊:目標(biāo)模塊(Targe算法實現(xiàn)模塊(Vdisk)、啟動模塊(Initiator),以nt)。模塊間主要通過消息隊列和共享內(nèi)存來實現(xiàn)數(shù)據(jù)模塊間的相互關(guān)系如下圖所示[12]:
圖 2-2 RAID 7 架構(gòu)Figure 2-2 RAID Level 7 Architecture下面針對 RAID0 到 RAID6 七種 RAID 級別作逐一的簡要介紹。下表給出了常見 RAID 級別的不同方面的比較:表 2-1 不同 RAID 級別的比較Table 2-1 Comparison of different RAID levelRAID 級別 數(shù)據(jù)冗余 磁盤容量 數(shù)據(jù)讀性能 數(shù)據(jù)寫性能RAID 0 否 100% 很好 很好RAID 1 是 50% 較好 較好RAID 10 是 50% 較好 較好RAID 5 是 67%~94% 很好 好RAID 5E 是 50%~88% 很好 好
【參考文獻(xiàn)】
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1 徐敏,陸達(dá),趙洪志,徐學(xué)雷;廉價冗余盤陣列(RAID)發(fā)展綜述[J];計算機工程與應(yīng)用;1999年06期
2 王芳,張江陵,馮丹;RAID的并行I/O調(diào)度算法分析[J];計算機工程與科學(xué);2003年02期
3 陳赟,楊根科,吳智銘;RAID系統(tǒng)中RAID級別的具體實現(xiàn)算法[J];微型電腦應(yīng)用;2003年06期
4 陳德嶸;朱蘭娟;;分布式環(huán)境中信令連接控制部分消息路由算法的研究[J];微型電腦應(yīng)用;2006年10期
本文編號:2869137
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