Disk-Based XOR算法在軟RAID5海量磁存儲(chǔ)技術(shù)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種數(shù)據(jù)信息正在以難以置信的速度急劇增加。信息技術(shù)的飛速發(fā)展成就了海量存儲(chǔ)的發(fā)展，并為其提供了潛在的巨大發(fā)展空間。《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020 年)》關(guān)于“信息技術(shù)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)”內(nèi)容中，提出要加強(qiáng)對(duì)海量存儲(chǔ)技術(shù)的研制與開(kāi)發(fā)。在不大幅增加存儲(chǔ)成本的情況下實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容量擴(kuò)充、確保數(shù)據(jù)安全可靠、提高磁盤的存儲(chǔ)速度成為計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。 獨(dú)立冗余磁盤陣列（Redun

2、dant Arrays of Independent Disks, RAID）技術(shù)為上述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域的難題提供了一種行之有效的解決方案。RAID采用數(shù)據(jù)分塊和交叉存取技術(shù)，使得陣列中的各個(gè)磁盤控制器高度并行工作，可以顯著地提高訪問(wèn)速度。同時(shí)針對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的不同應(yīng)用領(lǐng)域，可采用多種數(shù)據(jù)冗余技術(shù)保證存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全可靠。 RAID系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有硬件和軟件兩種方式。硬RAID方式在存儲(chǔ)擴(kuò)容時(shí)需要很高的升級(jí)代價(jià)，而軟RAID在存儲(chǔ)擴(kuò)容時(shí)升

3、級(jí)代價(jià)較低?；诖耍疚尼槍?duì)基于Linux的軟RAID系統(tǒng)進(jìn)行分析并運(yùn)用Disk-Based-XOR算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種高性能的軟RAID系統(tǒng)，提升了RAID5 讀－修改－寫的性能。 本文首先介紹了海量磁盤存儲(chǔ)和RAID系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及RAID技術(shù)的應(yīng)用前景，并指出本文的主要研究工作。隨后分析了軟RAID5 的實(shí)現(xiàn)機(jī)理及其采用的容錯(cuò)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，就軟RAID5 在Linux系統(tǒng)平臺(tái)下應(yīng)用的算法展開(kāi)研究，并引入Disk-Base

4、d XOR算法進(jìn)行改進(jìn)。同時(shí)指出衡量RAID5 性能的指標(biāo)及其主要影響因素。本文還集中研究了Linux平臺(tái)基于分區(qū)的軟RAID5 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，通過(guò)改寫與重編譯Linux核心文件，成功加載Disk-Based XOR 算法。以加載Linux下自帶RAID5 默認(rèn)算法的RAID5系統(tǒng)為性能對(duì)比參照，對(duì)加載Disk-Based XOR算法的RAID5 系統(tǒng)運(yùn)用Bonnie與Iozone系統(tǒng)測(cè)試工具進(jìn)行性能對(duì)比測(cè)試。通過(guò)分析測(cè)試結(jié)果，論證了