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

1、隨著計算機應(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)展成就了海量存儲的發(fā)展，并為其提供了潛在的巨大發(fā)展空間?！秶抑虚L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，提出要加強對海量存儲技術(shù)的研制與開發(fā)。在不大幅增加存儲成本的情況下實現(xiàn)存儲容量擴充、確保數(shù)據(jù)安全可靠、提高磁盤的存儲速度成為計算機存儲應(yīng)用領(lǐng)域研究的重點。 獨立冗余磁盤陣列（Redun

2、dant Arrays of Independent Disks, RAID）技術(shù)為上述計算機存儲應(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)，使得陣列中的各個磁盤控制器高度并行工作，可以顯著地提高訪問速度。同時針對存儲系統(tǒng)的不同應(yīng)用領(lǐng)域，可采用多種數(shù)據(jù)冗余技術(shù)保證存儲數(shù)據(jù)的安全可靠。 RAID系統(tǒng)實現(xiàn)有硬件和軟件兩種方式。硬RAID方式在存儲擴容時需要很高的升級代價，而軟RAID在存儲擴容時升

3、級代價較低?；诖耍疚尼槍贚inux的軟RAID系統(tǒng)進行分析并運用Disk-Based-XOR算法設(shè)計實現(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 的實現(xiàn)機理及其采用的容錯技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，就軟RAID5 在Linux系統(tǒng)平臺下應(yīng)用的算法展開研究，并引入Disk-Base

4、d XOR算法進行改進。同時指出衡量RAID5 性能的指標及其主要影響因素。本文還集中研究了Linux平臺基于分區(qū)的軟RAID5 系統(tǒng)的實現(xiàn)過程，通過改寫與重編譯Linux核心文件，成功加載Disk-Based XOR 算法。以加載Linux下自帶RAID5 默認算法的RAID5系統(tǒng)為性能對比參照，對加載Disk-Based XOR算法的RAID5 系統(tǒng)運用Bonnie與Iozone系統(tǒng)測試工具進行性能對比測試。通過分析測試結(jié)果，論證了