隨著數(shù)據(jù)量的爆炸性增長,特別是近年來大數(shù)據(jù)應(yīng)用的飛速發(fā)展,數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)面臨著嚴(yán)峻的考驗,容量和性能的壓力越來越大。不僅如此,數(shù)據(jù)量的持續(xù)不斷增長需要存儲容量的不斷增長,因而需要存儲設(shè)備具有在線擴容的功能,這使得存儲設(shè)備的容量擴展成為一個重要的研究方向；另外,磁盤的容量需要提升,除了磁記錄物理密度的提升外,也需要探索新的記錄方式。磁盤陣列作為一種應(yīng)用非常廣泛的存儲設(shè)備,數(shù)據(jù)的不斷增長特性需要其存儲容量具備在線擴展的能力,并在擴展后能提高性能。為了對RAID5進(jìn)行擴容,數(shù)據(jù)必須從舊磁盤遷移到新磁盤,以此來獲得更多的空間和更好的性能。傳統(tǒng)方法對RAID5進(jìn)行擴容時需要移動幾乎所有數(shù)據(jù)并需要重計算所有的校驗塊,因而速度非常慢。針對RAID5提出一種基于校驗塊數(shù)據(jù)遷移的容量擴展新方案（PBM）,該方案從數(shù)據(jù)塊分布圖中特定的平行四邊形選擇數(shù)據(jù)進(jìn)行遷移,而且平行四邊形的一條邊全部由校驗塊構(gòu)成。當(dāng)增加m個磁盤到n個磁盤組成的RAID5中時,PBM可以實現(xiàn)最小數(shù)據(jù)遷移,遷移量為總數(shù)據(jù)量的m/（n+m）,并且不需要重新計算任何校驗塊。擴容之后,雖然磁盤陣列已經(jīng)不是標(biāo)準(zhǔn)RAID5,但是校驗塊同樣能保證均勻分... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖2-1分組遷移數(shù)據(jù)

性能也更差。從圖2-13中也可以看到，在某些情況下，PBM擴容后的磁盤陣列相對于標(biāo)準(zhǔn)RAID 5的平均響應(yīng)時間要少。這種情況可以用圖2-14來解釋。當(dāng)一個請求訪問的是3,4，5三個數(shù)據(jù)塊時，在PBM擴容之后的磁盤陣列里，這三個數(shù)據(jù)正好在一個條帶中，因此包括P1在內(nèi)，總共需要8次I/O操作。而對于標(biāo)準(zhǔn)RAID 5，P0和PI兩個校驗塊都需要通過read-modify-write過程

而垂直編碼具有部分條帶的連續(xù)寫復(fù)雜度高的缺點。H-Code很好地解決了這些問題�；谏鲜鰡栴}的考慮，本章提出了一種對H-Code編碼的RAID 6擴容方法HCS。3.2 HCS概述H-Code作為一種水平編碼，采用2個校驗帶分別對數(shù)據(jù)塊進(jìn)行校驗，這樣就保證了能夠在發(fā)生兩個磁盤失效的情況下，磁盤陣列能夠進(jìn)行重構(gòu)而恢復(fù)數(shù)據(jù)。H-Code能對n個磁盤進(jìn)行編碼，其中n=p+l，P是一個素數(shù)。圖3-1描述了 H-Code這種RAID6編碼中一個條帶的數(shù)據(jù)布局情況。圖3-l(a)列出了水平校驗塊分布在一個磁盤中，例如PA是四個標(biāo)號為A的數(shù)據(jù)塊的校驗值，PA及四個A數(shù)據(jù)塊構(gòu)成了一個水平校驗域。空白部分是存儲反對角校驗塊的區(qū)域，不參與水平校驗。圖3-l(b)則列出了反對角校驗的情況，所有編號相同的數(shù)據(jù)塊校驗值放置在對應(yīng)的Q中，Q與其對應(yīng)的數(shù)據(jù)塊構(gòu)成了反對角線校驗域。同樣的道理，水平校驗也不參與反對角校驗。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]RAID6編碼的擴展算法及性能研究[J]. 金超,馮丹,劉景寧,田磊.  電子學(xué)報. 2012(01)
[2]計算機存儲技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢[J]. 邢繼元,張義德.  科協(xié)論壇(下半月). 2008(02)



本文編號：3063042