网络磁盘阵列流水调度研究

存储系统采用流水处理技术有两个前提条件：(1)在前一个I／O命令没有完全结束之前,系统能获取下一个I／O命令的有关信息;(2)不同部件应能同时操作,资源不发生冲突．网络磁盘阵列满足这两个条件,可以在I／O调度过程中采用流水处理技术．根据I／O调度进程的重叠度,流水调度方式可以分为固定流水方式和柔性流水方式．在固定流水方式中,多进程按照固定的重叠方式执行;而在柔性流水方式中,则通过判断进程的完成顺序,在一定程度上自由组合多个进程进行重叠．实验结果证明,在多用户进程的条件下,两种流水调度方式都能提高网络磁盘阵列的带宽利用率．     

基于IEEE 1394总线的磁盘阵列的研究与设计

提出一种全新的基于IEEE1394串行总线的磁盘阵列系统,详细分析了系统的硬件和软件构成。它提供了不亚于SCSIRAID的高速的传输率(400Mbps),成本也能与IDERAID一比;同时它还利用1394总线的特性,实现了即插即用(PNP)和串行扩充能力,在使用和维护上远远优于传统的磁盘阵列。     

一种新型瓦记录磁盘的高可靠数据存储方法

近年来,传统磁记录的存储密度增长已经达到极限,为了满足快速增长的数据容量需求,多种新型存储技术不断涌现,其中瓦记录(shingledmagneticrecording,SMR)技术已实现商业化,在企业实际应用.由于瓦记录磁盘的叠瓦式结构,磁盘在随机写入时会引起写放大,造成磁盘性能下降.这一问题在部署传统的高可靠存储方案(如RAID5)时会变得更加严重,原因在于校验数据更新频率很高,磁盘内出现大量的随机写请求.研究发现瓦记录内部其实存在具有原位更新能力的“可覆盖写磁道(freetrack)”,基于“可覆盖写磁道”,提出了一种专门针对瓦记录盘的高可靠数据存储方法——FT-RAID,以替代经典的RAID5方法,实现一种廉价、大容量、高可靠的存储系统.FT-RAID包含两个部分:“可覆盖写磁道映射(FT-mapping)”和“可覆盖写磁道缓冲区(FT-buffer)”.FT-mapping实现了一种瓦记录友好的RAID映射方式,将频繁更新的校验块数据映射至“可覆盖写磁道”; FT-buffer实现了一种瓦记录友好的两层缓冲区结构,上层确保了热数据能够原位更新,下层提高了缓冲区的容量.基于真实企...     

基于存取模式的Cache预取自适应策略研究

不同的Cache预取策略适用于不同的存取模式。本文介绍了存储系统Cache预取技术的研究现状，从分析存取模式出发，构造了存取模式三元组模型，并在磁盘阵列上测试了适 用于复杂环境下的Cache预取自适应策略，结果证明，自适应策略能够在不同环境上获得磁盘阵列的最优性能。     

一种高性能阵列架构研究

现今的应用程序需要更可靠的数据存储.到目前为止,数据存储的可靠性都是依靠不同的RAID级别来保证数据的可靠性,一般采用5个RAID级别[1,2]中的一种.存储方面的数据已经很明显地增长了,但是磁盘的可靠性并没有多大的改善.所以,为了控制存储的成本,有必要提供多元化的存储.在现有系统中加入新的RAID代码需要大量的开发、测试和调试工作,从成本上来讲是不现实的.因此,提出了一种新的通用RAID架构,此架构是基于异或的纠删码的,并将任意扇区和磁盘故障的组合作为基础,因而具有通用性.     

MT2RAID:一种高可靠大规模磁盘阵列结构

传统的磁盘阵列一般采用集中式控制结构,其连接的底层磁盘数受系统总线的制约,容易出现性能瓶颈,且不能容两个以上磁盘出错。从模块化系统的组织方法出发,提出一种采用标准模块化存储单元组成的通过胖树结构互连的大规模磁盘阵列结构MT2RAID,分别就其各种数据分布的性能和可靠性进行了分析和讨论。原型系统测试结果表明,相比集中式磁盘阵列结构,MT2RAID也具有较高的性能。     

MuLe-RAID:面向大容量高性能SSD的层次化RAID

利用RAID机制构建基于闪存的SSD可以提高SSD的性能和可靠性,但是随着SSD容量的增大,传统的单层RAID结构容易造成控制器的瓶颈.针对这个问题,提出了一种新的RAID策略——MuLe-RAID(Multiple Level RAID),给出了详细架构和设计细节.其采用层次化RAID结构,设置多个控制器,在每一层的控制器中实现不同粒度的损耗均衡管理,在保证SSD损耗均衡的同时,通过减轻控制器的瓶颈提高了SSD的性能.为了提高可靠性,MuLe-RAID采用了冗余机制,能够达到RAID5的容错级别.通过模拟实验测试表明,在大容量SSD中,相比传统RAID,MuLe-RAID在保证损耗均衡的基础上有大约30%的性能提升.     

多媒体应用中磁盘阵列读预取Petri网模型及结果分析

多媒体应用需要大容量、高速磁盘阵列的支持。为了分析采用读预取策略后磁盘阵列的性能,本文建立了读预取Petri网[1]模型。此模型可用以判断系统各环节对读速率的影响和求取读平均数传率。实验表明,采用顺序读预取策略的实际读平均数传率提高了60％,可以满足数字化系统对I/O性能的高要求。     

基于DAGs模型的RAID系统的设计与实现

研究了一种基于DAGs模型的自动执行的冗余磁盘阵列技术,描述了这种模型的优点以及DAG的执行机制和Roll away错误恢复策略。在此基础上讨论了RAID系统实现,并结合实际课题讨论了在实际中运用这种模型开发RAID系统的好处与优势。     

硬盘数字化播出技术

主要介绍硬盘播出系统的工作原理及维护经验.