隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái),互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)以指數(shù)型的速度飛速增長(zhǎng),互聯(lián)網(wǎng)中日益增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)有的存儲(chǔ)技術(shù)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此在采用讀寫性能高的固態(tài)盤提供良好的硬件支持外,還可以利用RAID技術(shù)提供高性能的讀寫和數(shù)據(jù)容錯(cuò)機(jī)制。SSD RAID可以提高存儲(chǔ)性能,縮短響應(yīng)時(shí)間,至今已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于企業(yè)服務(wù)器。然而RAID寫放大問題不僅影響了系統(tǒng)的存儲(chǔ)性能,而且會(huì)因?yàn)轭l繁更新校驗(yàn)值而降低底層SSD壽命。為解決這個(gè)問題,本文研究并提出了基于RAID條帶分配的文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織方法RAIDFS。RAIDFS首先設(shè)計(jì)RAIDFS數(shù)據(jù)布局,將頻繁更新的元數(shù)據(jù)聚集,使得元數(shù)據(jù)更新帶來(lái)的RAID寫放大問題減少;然后提出了條帶緩存方案,RAIDFS通過在文件系統(tǒng)中修改邏輯空間與物理空間的映射關(guān)系,將緩存的臟數(shù)據(jù)映射到RAID條帶的物理空間上,然后提交給塊層,從而使RAID的滿寫率和大寫率提升;由于條帶緩存方案需要將緩存中的臟數(shù)據(jù)重新映射到一個(gè)新的條帶上,所以提出了以條帶為粒度的物理空間分配算法,可以高效的管理磁盤上的物理?xiàng)l帶�；贓xt4文件系統(tǒng)代碼,本文實(shí)現(xiàn)了RAIDFS,并在RAID 5下展開測(cè)試,通過... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

RAID5小寫示例

15圖 3-3 RAIDFS 寫合并示例IDFS 總體設(shè)計(jì) 3-4 所示，為系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖。本系統(tǒng)主要分為 RAIDFS 數(shù)據(jù)布模塊和條帶物理空間分配模塊。RAIDFS 數(shù)據(jù)布局，主要是將文聚集，這樣可以有效利用 RAID 的預(yù)讀和延時(shí)寫的特性；條帶緩頁(yè)緩存組織起來(lái)，通過更改空間映射關(guān)系，使得部分臟緩存頁(yè)數(shù)理?xiàng)l帶空間上，然后合并回寫請(qǐng)求，提交給塊層，使得 RAID 的

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文每個(gè)塊組包含 32768（2^15）個(gè)塊。如圖 3-5 所示是 Ext4 的數(shù)據(jù)布局。Ext4 包含的元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有 SB（super block，超級(jí)塊），GD（group descriptors，塊組描述），GDT（group descriptors table，塊組描述表），BB（block bitmap，塊位圖）IB（inode bitmap，索引節(jié)點(diǎn)位圖）和 IT（inodetable，索引節(jié)點(diǎn)表）。除元數(shù)據(jù)外，磁盤剩余空間為 data blocks（用戶數(shù)據(jù)）。SB，GD 和 GDT 除了在 0 號(hào)塊組中存在，還會(huì)在其它一些塊組中備份（默認(rèn)是在 3,5,7的整數(shù)冪編號(hào)下的塊組）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]JFFS2文件系統(tǒng)在嵌入式Linux根文件系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 耿增濤,史永宏.  微型電腦應(yīng)用. 2008(02)



本文編號(hào)：2985187