基于NAND閃存的固態(tài)盤(pán)由于其性能優(yōu)于機(jī)械磁盤(pán)而被廣泛部署在存儲(chǔ)系統(tǒng)中,但由于寫(xiě)放大以及閃存介質(zhì)磨損等原因,減少寫(xiě)操作可提高固態(tài)盤(pán)的性能與可靠性。此外,統(tǒng)計(jì)表明常見(jiàn)的數(shù)據(jù)集中普遍存在重復(fù)數(shù)據(jù),利用數(shù)據(jù)去重技術(shù)可以有效減少寫(xiě)入固態(tài)盤(pán)的數(shù)據(jù)量,改善其性能與可靠性。但是傳統(tǒng)的基于固態(tài)盤(pán)的數(shù)據(jù)去重開(kāi)銷(xiāo)較大,會(huì)成為固態(tài)盤(pán)的性能瓶頸。針對(duì)上述問(wèn)題,設(shè)計(jì)了基于開(kāi)放通道固態(tài)盤(pán)的數(shù)據(jù)去重系統(tǒng)D-pblk,它可利用主機(jī)端高性能處理器快速計(jì)算指紋,減少指紋計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)。D-pblk采用了雙指紋哈希校驗(yàn)策略,首先采用CRC32計(jì)算弱指紋過(guò)濾大部分非重復(fù)數(shù)據(jù),并當(dāng)數(shù)據(jù)可能重復(fù)時(shí),再采用SHA-1計(jì)算強(qiáng)指紋準(zhǔn)確識(shí)別數(shù)據(jù)是否重復(fù),從而減小指紋計(jì)算開(kāi)銷(xiāo),并且D-pblk能充分利用主機(jī)端的計(jì)算資源,加速指紋的計(jì)算,降低數(shù)據(jù)去重在數(shù)據(jù)寫(xiě)請(qǐng)求關(guān)鍵路徑上帶來(lái)的延遲。此外,D-pblk還實(shí)現(xiàn)了雙環(huán)形緩沖區(qū)策略,有效解決了去重后的數(shù)據(jù)大小可能無(wú)法匹配寫(xiě)一個(gè)閃存頁(yè)大小的問(wèn)題。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明,基于開(kāi)放通道固態(tài)盤(pán)的數(shù)據(jù)去重系統(tǒng)D-pblk對(duì)常見(jiàn)的6種工作負(fù)載,去重率在4.61%到31.63%之間。相較于未進(jìn)行數(shù)據(jù)去重的系統(tǒng),在基本不影響讀... 

【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

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
2 基于開(kāi)放通道固態(tài)盤(pán)的數(shù)據(jù)去重設(shè)計(jì)
    2.1 設(shè)計(jì)思想與系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
    2.2 雙環(huán)形緩沖區(qū)設(shè)計(jì)
    2.3 數(shù)據(jù)去重模塊設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
3 基于開(kāi)放通道固態(tài)盤(pán)的數(shù)據(jù)去重實(shí)現(xiàn)
    3.1 雙環(huán)形緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)
    3.2 數(shù)據(jù)去重模塊實(shí)現(xiàn)
    3.3 讀寫(xiě)模塊實(shí)現(xiàn)
    3.4 本章小結(jié)
4 測(cè)試
    4.1 測(cè)試環(huán)境與測(cè)試負(fù)載選擇
    4.2 系統(tǒng)性能測(cè)試分析
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)和展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]存儲(chǔ)系統(tǒng)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)研究綜述[J]. 謝平.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2014(01)

博士論文
[1]數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)中冗余數(shù)據(jù)的高性能消除技術(shù)研究[D]. 夏文.華中科技大學(xué) 2014

碩士論文
[1]基于閃存固態(tài)盤(pán)的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳正國(guó).國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3136245