基于Petri網的RAID系統(tǒng)建模分析及負載平衡優(yōu)化.pdf

1、近年來隨著互聯網的普及，網絡信息成爆炸型的增長。中央處理器的處理能力以每年40％至100％的速度增長，然而與此產生鮮明對比的是外存儲設備的性能遠遠滿足不了系統(tǒng)的要求。于是存儲系統(tǒng)一般都使用各種RAID級別指定的物理磁盤組作為存儲媒介，也就是我們所說的RAID存儲系統(tǒng)。一方面，很多RAID存儲系統(tǒng)能同時有處理多媒體數據和事務處理數據的需求，而單一的文件存儲方式無法為二者同時提供高質量的服務，將不同類型的文件分別存儲在不同的RAID級別系統(tǒng)

2、中，可以提高系統(tǒng)的性能。 另一方面，磁盤組之間及物理磁盤之間會產生負載不均衡的情況。負載不均衡是指存儲系統(tǒng)中的一些磁盤驅動器所接受的數據訪問量遠遠大于另外的一些磁盤驅動器。這樣就會在負載高的磁盤或磁盤組上產生大量的I/O訪問量，而低負載的磁盤及磁盤組通常處于空閑狀態(tài)。這不僅制約了整個存儲系統(tǒng)的讀寫訪問性能，而且磁盤間不平衡的負載也會導致高負載的磁盤壽命下降，產生更大的損耗。Petri網是一種適合于描述異步并發(fā)現象的系統(tǒng)模型，它既有嚴格的

3、數學定義，又有直觀的圖形表示，既有豐富的系統(tǒng)描述手段和系統(tǒng)行為分析技術，又為計算機科學提供堅實的概念基礎。Petri網有一套成熟的數學理論工具，建立了許多分析技術，包括可達性分析、不變量分析、保持特性的變換、構造理論、形式語言理論、同步距離和網的分解和等價等。目前它不僅被用于作為各種計算機系統(tǒng)的形式描述、性能評估和輔助設計的手段,而且在工程技術、化學、經濟和法律等領域內也有許多成功應用的事例。 本文的主要研究工作在于：根據有色P