隨著信息化的推進,需要存儲的信息量呈爆炸式增長,存儲系統(tǒng)的規(guī)模日趨龐大,可靠性和可擴展性便成為衡量存儲系統(tǒng)總體性能的兩大重要因素。而磁盤陣列作為構(gòu)建大規(guī)模存儲系統(tǒng)的基本單元,如何有效地提高其容錯和恢復(fù)能力,如何在線快速擴充容量成為新的研究熱點。在分析已有重建算法和工作負載特性的基礎(chǔ)上,設(shè)計并實現(xiàn)了基于熱點優(yōu)先的重建優(yōu)化算法（Popularity-Based Reconstruction Optimization algorithm,PRO）。該算法的核心思想是優(yōu)先重建被用戶頻繁訪問的數(shù)據(jù)區(qū)域,盡可能地減少磁頭移動帶來的開銷以縮短用戶響應(yīng)時間和重建時間。除此以外,在陣列重建完成前,對落到替換盤已重建數(shù)據(jù)塊的讀請求進行重定向;減少對已重建過的數(shù)據(jù)塊反復(fù)的重構(gòu)寫,進一步有效地提高了系統(tǒng)的可靠性。測試結(jié)果表明:采用了PRO的重建算法比未采用PRO的重建算法,重建過程中用戶響應(yīng)時間和重建時間都有提高。實驗發(fā)現(xiàn),在Linux操作系統(tǒng)上實現(xiàn)的PRO更適用于優(yōu)化讀寫請求混合且小請求占主導(dǎo)的聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)（OTLP）應(yīng)用。在原有的磁盤陣列控制軟件基礎(chǔ)上,按照命令執(zhí)行的順序指導(dǎo)設(shè)計并實現(xiàn)了RAID5級別... 

【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)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 磁盤陣列技術(shù)及其發(fā)展
    1.3 磁盤陣列的數(shù)據(jù)恢復(fù)機制與擴容技術(shù)
        1.3.1 磁盤陣列的數(shù)據(jù)恢復(fù)機制
        1.3.2 磁盤陣列的擴容技術(shù)
    1.4 本文的內(nèi)容和組織
2 磁盤陣列系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)與軟件平臺
    2.1 磁盤陣列體系結(jié)構(gòu)
        2.1.1 磁盤陣列的硬件體系結(jié)構(gòu)
        2.1.2 系統(tǒng)軟件平臺
    2.2 磁盤陣列軟件系統(tǒng)
        2.2.1 Linux 操作系統(tǒng)的塊I/O 層
        2.2.2 陣列軟件層次結(jié)構(gòu)
        2.2.3 I/O 處理流程
    2.3 本章小結(jié)
3 基于熱點優(yōu)先的重建算法的設(shè)計與實現(xiàn)
    3.1 PRO 的設(shè)計
        3.1.1 PRO 的原理
        3.1.2 PRO 實現(xiàn)的問題
    3.2 PRO 算法的實現(xiàn)及改進
        3.2.1 算法的實現(xiàn)
        3.2.2 算法的改進
        3.2.3 算法的主要結(jié)構(gòu)與函數(shù)
    3.3 本章小結(jié)
4 磁盤陣列在線擴容的設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 磁盤陣列在線擴容的設(shè)計
    4.2 RAID5 在線擴容的實現(xiàn)
        4.2.1 在線擴容的實現(xiàn)
        4.2.2 與正常I/O 的沖突解決
        4.2.3 算法的主要結(jié)構(gòu)與函數(shù)
    4.3 本章小結(jié)
5 性能測試與分析
    5.1 測試環(huán)境
    5.2 PRO 測試結(jié)果及分析
        5.2.1 不同磁盤個數(shù)性能測試
        5.2.2 不同分塊大小性能測試
    5.3 本章小結(jié)
全文總結(jié)
致謝
參考文獻



本文編號：3156353