RAID6編碼擴(kuò)容方案研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2023-05-09 18:34
隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和5G等技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆發(fā)增長(zhǎng),數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)容量與設(shè)備可靠性愈發(fā)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。由于RAID6存儲(chǔ)系統(tǒng)擁有更高的數(shù)據(jù)可靠性和可擴(kuò)展性,這就使得對(duì)RAID6存儲(chǔ)系統(tǒng)擴(kuò)容方案的研究顯得尤為重要。鑒于RAID6編碼都擁有自身獨(dú)特的布局,且對(duì)擴(kuò)容時(shí)間影響較大,因此本文對(duì)H-Code、HDP Code、Short Code三種編碼布局特點(diǎn)進(jìn)行分析,并分別從影響擴(kuò)容效率的總I/O開(kāi)銷(xiāo)、總XOR開(kāi)銷(xiāo)和數(shù)據(jù)遷移量三個(gè)方面提出有針對(duì)性的解決方案。本文主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)本文結(jié)合H-Code編碼特點(diǎn),提出一種滿(mǎn)足降低擴(kuò)容開(kāi)銷(xiāo)的HS6擴(kuò)容方案。該方案優(yōu)化了待移動(dòng)數(shù)據(jù)的遷移路徑,降低了行校驗(yàn)盤(pán)I/O讀寫(xiě)頻率,解決了H-Code編碼獨(dú)立行校驗(yàn)盤(pán)更新可能造成I/O瓶頸的潛在風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,與Round-Robin和Semi-RR擴(kuò)容方案相比,HS6方案減少了30.6%-62.9%的I/O開(kāi)銷(xiāo)。(2)本文提出一種擁有均勻數(shù)據(jù)分布、最小數(shù)據(jù)遷移和減少計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)的HDS擴(kuò)容方案。該方案遷移最少的數(shù)據(jù),優(yōu)化了校驗(yàn)數(shù)據(jù)的更新次序,減少了由于HDP Code編碼不具備最優(yōu)更新...
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題來(lái)源、目的與意義
1.1.1 課題來(lái)源
1.1.2 課題背景、目的與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況
1.2.1 基于塊存儲(chǔ)的擴(kuò)容方案
1.2.2 基于對(duì)象存儲(chǔ)的擴(kuò)容方案
1.2.3 基于文件系統(tǒng)存儲(chǔ)的擴(kuò)容方案
1.3 主要研究?jī)?nèi)容與貢獻(xiàn)
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 相關(guān)理論基礎(chǔ)
2.1 糾刪碼相關(guān)技術(shù)
2.1.1 RS(Reed-Solomon)編碼
2.1.2 LDPC編碼
2.1.3 陣列編碼
2.2 RAID層級(jí)分類(lèi)及擴(kuò)容相關(guān)概念
2.2.1 RAID層級(jí)分類(lèi)
2.2.2 擴(kuò)容相關(guān)概念
2.3 RAID擴(kuò)容方案性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
2.4 Trace與測(cè)試方法
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于H-Code編碼的擴(kuò)容方案HS6
3.1 概述
3.2 研究問(wèn)題及動(dòng)機(jī)
3.3 研究方案
3.3.1 H-Code編碼規(guī)則
3.3.2 HS6擴(kuò)容方案分析
3.4 HS6方案實(shí)驗(yàn)分析
3.4.1 數(shù)據(jù)遷移率對(duì)比
3.4.2 總I/O開(kāi)銷(xiāo)對(duì)比
3.4.3 總XOR開(kāi)銷(xiāo)對(duì)比
3.4.4 總擴(kuò)容時(shí)間對(duì)比
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于HDP Code編碼的擴(kuò)容方案HDS
4.1 概述
4.2 研究問(wèn)題及動(dòng)機(jī)
4.3 研究方案
4.3.1 HDP-Code編碼規(guī)則
4.3.2 HDS擴(kuò)容方案
4.4 HDS方案實(shí)驗(yàn)分析
4.4.1 均勻數(shù)據(jù)分布
4.4.2 數(shù)據(jù)遷移率
4.4.3 總I/O開(kāi)銷(xiāo)對(duì)比
4.4.4 總XOR開(kāi)銷(xiāo)對(duì)比
4.4.5 總擴(kuò)容時(shí)間
4.5 本章小結(jié)
第五章 基于Short Code編碼的擴(kuò)容方案SS6
5.1 概述
5.2 研究問(wèn)題及動(dòng)機(jī)
5.3 研究方案
5.3.1 Short Code編碼規(guī)則
5.3.2 SS6擴(kuò)容方案
5.4 SS6方案實(shí)驗(yàn)分析
5.4.1 數(shù)據(jù)遷移率對(duì)比
5.4.2 總I/O開(kāi)銷(xiāo)對(duì)比
5.4.3 總XOR開(kāi)銷(xiāo)對(duì)比
5.4.4 總擴(kuò)容時(shí)間
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
研究生期間的研究成果及發(fā)表學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):3812169
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題來(lái)源、目的與意義
1.1.1 課題來(lái)源
1.1.2 課題背景、目的與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況
1.2.1 基于塊存儲(chǔ)的擴(kuò)容方案
1.2.2 基于對(duì)象存儲(chǔ)的擴(kuò)容方案
1.2.3 基于文件系統(tǒng)存儲(chǔ)的擴(kuò)容方案
1.3 主要研究?jī)?nèi)容與貢獻(xiàn)
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 相關(guān)理論基礎(chǔ)
2.1 糾刪碼相關(guān)技術(shù)
2.1.1 RS(Reed-Solomon)編碼
2.1.2 LDPC編碼
2.1.3 陣列編碼
2.2 RAID層級(jí)分類(lèi)及擴(kuò)容相關(guān)概念
2.2.1 RAID層級(jí)分類(lèi)
2.2.2 擴(kuò)容相關(guān)概念
2.3 RAID擴(kuò)容方案性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
2.4 Trace與測(cè)試方法
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于H-Code編碼的擴(kuò)容方案HS6
3.1 概述
3.2 研究問(wèn)題及動(dòng)機(jī)
3.3 研究方案
3.3.1 H-Code編碼規(guī)則
3.3.2 HS6擴(kuò)容方案分析
3.4 HS6方案實(shí)驗(yàn)分析
3.4.1 數(shù)據(jù)遷移率對(duì)比
3.4.2 總I/O開(kāi)銷(xiāo)對(duì)比
3.4.3 總XOR開(kāi)銷(xiāo)對(duì)比
3.4.4 總擴(kuò)容時(shí)間對(duì)比
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于HDP Code編碼的擴(kuò)容方案HDS
4.1 概述
4.2 研究問(wèn)題及動(dòng)機(jī)
4.3 研究方案
4.3.1 HDP-Code編碼規(guī)則
4.3.2 HDS擴(kuò)容方案
4.4 HDS方案實(shí)驗(yàn)分析
4.4.1 均勻數(shù)據(jù)分布
4.4.2 數(shù)據(jù)遷移率
4.4.3 總I/O開(kāi)銷(xiāo)對(duì)比
4.4.4 總XOR開(kāi)銷(xiāo)對(duì)比
4.4.5 總擴(kuò)容時(shí)間
4.5 本章小結(jié)
第五章 基于Short Code編碼的擴(kuò)容方案SS6
5.1 概述
5.2 研究問(wèn)題及動(dòng)機(jī)
5.3 研究方案
5.3.1 Short Code編碼規(guī)則
5.3.2 SS6擴(kuò)容方案
5.4 SS6方案實(shí)驗(yàn)分析
5.4.1 數(shù)據(jù)遷移率對(duì)比
5.4.2 總I/O開(kāi)銷(xiāo)對(duì)比
5.4.3 總XOR開(kāi)銷(xiāo)對(duì)比
5.4.4 總擴(kuò)容時(shí)間
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
研究生期間的研究成果及發(fā)表學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):3812169
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