基于負(fù)載遷移的RAID重建優(yōu)化方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著信息化的推進(jìn),軍事、金融、大型企業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域不允許存儲系統(tǒng)出現(xiàn)任何不可恢復(fù)的災(zāi)難性故障,這使得可靠性成為衡量存儲系統(tǒng)總體性能的重要因素。磁盤陣列通過冗余技術(shù)大大提高了系統(tǒng)的可靠性,但磁盤陣列重建過程中若再次發(fā)生磁盤故障(RAID6除外),整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)將會丟失,并且重建時(shí)間越長,數(shù)據(jù)丟失的概率越大。因此有效地加快磁盤陣列的重建速度,是提高磁盤陣列存儲系統(tǒng)可靠性的一個(gè)重要手段,也是存儲領(lǐng)域中急亟待解決的一個(gè)重要課題。
　　磁盤陣

2、列的在線重建與I/O負(fù)載密切相關(guān),兩者相互競爭有限的磁盤帶寬,I/O負(fù)載嚴(yán)重地影響了磁盤陣列的在線重建性能,基于此,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于負(fù)載遷移的重建優(yōu)化方法。該方法的核心是根據(jù)數(shù)據(jù)訪問的局部性原理,在塊級挖掘出熱點(diǎn)讀數(shù)據(jù),重建期間將寫數(shù)據(jù)和熱點(diǎn)讀數(shù)據(jù)遷移到代理存儲設(shè)備上,重建完成后再將寫數(shù)據(jù)回遷,使陣列恢復(fù)到正常狀態(tài)。此方法有效地減輕了重建陣列上的負(fù)載強(qiáng)度,使陣列能夠獲取更多的帶寬集中重建,提高了磁盤陣列在線重建速度,同時(shí)被遷移的I/

3、O負(fù)載由專門的代理設(shè)備服務(wù),而代理設(shè)備相對空閑,并且遷移數(shù)據(jù)被順序?qū)懙酱碓O(shè)備上,使得重建期間的I/O平均響應(yīng)時(shí)間也得到了保障。
　　Linux原有的軟件磁盤陣列MD采用的重建算法為流水線重建方法(Pipelined Rebuild,PR),在RAID5級別的磁盤陣列上利用負(fù)載遷移技術(shù)對PR算法進(jìn)行了優(yōu)化,并對比分析了不同負(fù)載下磁盤陣列重建性能。測試結(jié)果表明,優(yōu)化后磁盤陣列的重建時(shí)間和I/O平均響應(yīng)時(shí)間都有了很大的改進(jìn),尤其是對于