嵌入式NAS中RAID控制器I-O算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機技術的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)進入了以網(wǎng)絡為核心的時代,數(shù)據(jù)存儲的方式也由以前的直接附加才存儲(DAS)轉(zhuǎn)向了網(wǎng)絡附加存儲(NAS)和存儲區(qū)域網(wǎng)路(SAN)。其中由于NAS在使用上的便利性和通用性,不但在商用領域有很大發(fā)展,在個人應用領域也有越來越多的應用。
　　在存儲系統(tǒng)中,由于傳統(tǒng)的磁盤系統(tǒng)受到其自身機械特性的限制,造成了如磁盤驅(qū)動器速度和內(nèi)存速度的差異、與處理速度之間的不匹配,以及在存儲系統(tǒng)中對磁盤訪問次數(shù)多、隨機性強、容易

2、造成通路阻塞等問題,使磁盤成為了導致存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取速率不能提高的瓶頸。為了解決這一問題,出現(xiàn)了采用冗余技術構(gòu)造的磁盤陣列技術(Redundant Array of Independent Disk, RAID)。希望通過多個磁盤的并行操作例如鏡像和奇偶校驗來彌補單一磁盤性能的不足,并提高穩(wěn)定性。
　　在所有的RAID級別中,RAID5系統(tǒng)具有優(yōu)秀的容錯性和總體成本,然而由于RAID系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)復雜,信息處理機制繁瑣,造成其在

3、實際應用中的性能仍不能滿足需求。在隨機訪問優(yōu)化和小數(shù)據(jù)寫入等方面仍有提高的空間。
　　本文首先概述了 RAID技術的發(fā)展歷史,對各種 RAID級別的操作原理做了簡單的介紹。通過對 NAS系統(tǒng)中 RAID5陣列的緩存工作原理的描述,引入了緩存系統(tǒng)數(shù)據(jù)優(yōu)化的方法,對隨機數(shù)據(jù)進行有效的優(yōu)化組合,利用緩存動態(tài)調(diào)整和預取算法提高了陣列的整體性能,通過進一步采用標志表校驗的方法優(yōu)化了 RAID系統(tǒng)的小數(shù)據(jù)寫入性能。最后本文對上述包含 Cach