磁盤陣列高可用技術(shù)研究.pdf

1、磁盤陣列通過并行技術(shù)和冗余機(jī)制大大提高了磁盤存儲子系統(tǒng)的可用性（包括可靠性和性能），并得到了廣泛的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代社會產(chǎn)生和需要處理的數(shù)據(jù)量激增，對數(shù)據(jù)的存儲和處理提出了更高的要求。雖然計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的迅速發(fā)展大大提高了存儲系統(tǒng)的容量，但是在可用性方面還有待改善。由于現(xiàn)代數(shù)據(jù)的價(jià)值已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了軟硬件的價(jià)值，意外的宕機(jī)或數(shù)據(jù)損壞都會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因而，如何提高磁盤陣列的可用性成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一，也成為

2、存儲領(lǐng)域中亟需解決的重要課題。
　　 經(jīng)過理論分析、實(shí)際開發(fā)與性能評估取得了下列一些成果。
　　 針對用戶I/O負(fù)載強(qiáng)度對磁盤陣列在線重建性能的影響，提出一種基于I/O負(fù)載重定向的重建優(yōu)化算法WorkOut，將重建中磁盤陣列收到的寫請求和熱點(diǎn)讀請求重定向到代理磁盤陣列，降低了重建中磁盤陣列上用戶I/O負(fù)載的強(qiáng)度，加快了磁盤陣列的在線重建速度，同時(shí)減輕了重建過程對用戶性能的負(fù)面影響，提高了磁盤陣列存儲系統(tǒng)的可靠性和性能。<

3、br>　　 由于大部分磁盤陣列重建算法需要花費(fèi)大量時(shí)間重建塊級未被使用的存儲空間，影響了存儲系統(tǒng)的可用性。為此，提出一種基于日志的重建優(yōu)化策略JOR，通過在塊級實(shí)時(shí)地監(jiān)控磁盤陣列的磁盤空間使用情況指導(dǎo)數(shù)據(jù)重建，只重建已使用的條帶，大大減少了重建過程帶來的物理磁盤訪問次數(shù)，減少了重建時(shí)間，同時(shí)也縮短了用戶性能降級的時(shí)間。
　　 基于降級模式下RAID6磁盤陣列的數(shù)據(jù)訪問方式和實(shí)際I/O負(fù)載的熱點(diǎn)特征，提出一種降級RAID6的數(shù)據(jù)

4、重新組織方法SOSRAID6，在首次訪問故障磁盤上某塊數(shù)據(jù)時(shí)將其放置到該條帶上相應(yīng)的校驗(yàn)位置，對該數(shù)據(jù)的再次訪問可以直接重定向到該校驗(yàn)位置而不再需要讀取剩下所有非故障磁盤的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，從而減少了每次讀寫請求所產(chǎn)生的磁盤I/O次數(shù)，大大提高了降級模式下RAID6磁盤陣列的性能和可用性。
　　 由于RAID5/6磁盤陣列控制器中寫緩存的容量無法滿足應(yīng)用程序的性能需求，非易失性存儲器的高成本和后備電池的有限容量又限制了寫緩存容量的增