固態(tài)存儲陣列關鍵技術研究.pdf

1、近年來，閃存作為一種較為成熟的固態(tài)存儲介質，具有速度高、體積小、重量輕、功耗低等優(yōu)點，正逐步應用到企業(yè)級服務器和高性能計算領域，為高性能計算中存儲系統(tǒng)性能的提高帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。RAID（獨立磁盤冗余陣列）是一種廣泛應用的數(shù)據(jù)存儲技術，它通過數(shù)據(jù)分割、并行訪問提高性能，通過冗余糾錯提高可用性和可靠性?；陂W存構建固態(tài)存儲陣列是構建高性能、高可靠的大規(guī)模存儲系統(tǒng)的有效途徑之一，但將傳統(tǒng) RAID機制直接應用于閃存存在小寫問題突出、Fla

2、sh芯片磨損不均衡等問題。為此，本文基于現(xiàn)有的閃存及閃存陣列技術，設計實現(xiàn)高性能、高可靠的固態(tài)存儲陣列。本文主要工作包括以下幾方面。
　?。?）閃存技術與基于閃存的RAID機制研究。從閃存轉換層 FTL（Flash Translation Layer）和緩存管理兩方面研究分析現(xiàn)有的閃存技術。分析總結基于閃存構建RAID的關鍵技術。
　　（2）設計了一種基于PCI-E接口的嵌入式固態(tài)存儲陣列卡。該陣列卡采用高速PCI-E接口與

3、主機通信，同時設置16個通道并行管理64個閃存芯片，提供了比基于SAS或SATA接口的固態(tài)存儲設備更高的性能和可靠性。采用基準測試程序對固態(tài)存儲陣列卡進行了性能評測，實測最大I/O吞吐率達到524K(IOPS)，最大I/O帶寬達到2.83GB/s。
　?。?）提出了一種基于緩存的可重組 RAID機制。以新型非易失存儲器 SCM（Storage Class Memory）作為緩存，采用RAID重組思想，對緩存替換出的數(shù)據(jù)順序重組RA