文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
RAID中三级CACHE的研究与实现
姓名:姜国松
申请学位级别:硕士
专业:计算机系统结构
指导教师:谢长生
20040508
华中科技大学硕士学位论文摘要关键词:磁盘阵列,存储系统,时间的局部性,空间的局部性磁盘阵列并不是在任何情况下都链取锝令人满意的性能,磁盘阵列总是有不尽人意的情况:磁盘阵列中单个磁盘的存取和普通单磁盘存储器的操作相同,仍受到缓慢机械运动的限制,这就限制了由多个单盘组成的磁盘阵列性能的进~步提高,使其存取时间仍停留在毫秒级。随着计算机的发展,对于的要求愈来愈趋向大容量高速化,毫秒级服务渐已不能适应;磁盘阵列利用多个磁盘并行存取、并行传输来提高吞吐率和数据传输率,从而使外存子系统的响应特性得到~定改善。但是对于一些请求,例如低负载情况下的小块随机请求,关心的是单个请求的响应时间,它的响应时间由磁盘的访问时间饕J茄暗朗奔浜偷却奔决定,数传率和吞吐率变化对单个请求的响应时间为此设计了一个新的基于的低常扇×嗽谌ň峙渲肅时,采取了预留与动态分配相结合的策略,并建立了分配模型,从理论上确定了预留与动态分配的最佳比例:建立了二级读峁梗渲校阂患抖罜实现时间的局部性;二级读迪挚占涞木植啃裕惶岢隽硕ㄊ卑嵋撇捶е堤蕴牟呗裕炊ㄊ卑讯慕诘阒凶罱梦使氖菪】榘嵋频揭患禖,当搬移的数据小块超过~个润值时,淘汰二级南嘤诘恪Mü抡娌馐灾っ髁硕ㄊ卑嵋撇呗越虾玫厥迪了时间的局部性,大大提高了低车男阅堋影响不大。
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学位论文作者签名:玉蜥学位论文作者签名玉北日期:净寸薴月,日日期:矿嫡弋举吕┤在——年解密后适用本授权书。独创性声明学位论文版权使用授权书本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下迸彳亍的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。权保留并向固家有关部门或机构送交论文的复印件和电子敝,允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据指本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口,本论文属于不保密囤。朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭日/
华中科技大学硕士学位论文髀课题的目的和意义一部分——存储系统的发展在速度上要相对远落后于它们,以致于成为计算机系统的计算机系统永远都是处在一个动态的高速变化中,各种创新促使计算机系统的各个部件在不断地提高性能。⒛诖嬲庑┌氲继迤骷允嗽绿岣咭槐缎阅艿速度在飞速发展:网络从有线到无线均以高速的步伐在前进。但作为计算机系统的磁盘阵列并不是在任何情况下都能取得令人满意的性能,以下列出了磁盘阵列不尽人意的几种情况:磁盘阵列中单个磁盘的存取和普通单磁盘存储器的操作相同,仍受到缓慢机械运动的限制,这就限制了由多个单盘组成的磁盘阵列性能的进一步提高,使其存取时间仍停留在毫秒级。随着计算机的发展,对于疧的要求愈来愈趋向大容量高速化,毫秒级服务渐已不能适应。排陶罅欣枚喔龃排滩⑿写嫒⒉⑿写淅刺岣咄掏侣屎褪荽渎剩而使外存子系统的响应特性得到一定改善。但是对于一些请求,例如低负载情况下的小块随机请求,关心的是单个请求的响应时间,它的响应时间由磁盘的访问时间饕J茄道时间和等待时间龆ǎ屎屯掏侣时浠缘ジ銮肭蟮南煊κ奔溆跋觳淮蟆媾既哂嘈Q榻峁埂緇】为磁盘阵列的常用结构,常见奇偶冗余校验结构主要有两种,奇偶校验结构在以下几种情况下的性能不能令人满意:①对于小块随机写入请求响应较差,一次小块写入需四次磁盘操作:读磁盘旧数据,读磁盘旧奇偶校验信息,向磁盘写新数据,写新奇偶校验信息。多次磁盘操作大大增加了写请求的响应时间。②阵列处于降级模式和重建模式时的性能大大低于正常模式时的性能,降级模式和重建模式成为阵列的瓶颈。⑤奇偶冗余阵列结构由同样驱动器组成的非阵列并行结构相比性能差得多。为了解决以上磁盘阵列的不足之处,提出了磁盘阵列和淖酆辖峁梗鳦的磁盘阵瓶颈。
华中科技大学硕士学位论文新出现的拷峁梗扛龃排潭加懈髯宰ㄓ玫拇排藽,阵列控制器中有一到各个磁盘希肅间的高速数据传送来完成操作。峁菇磁盘阵列际跹芯肯肿桨亢筒淮鳦的普通阵列相比,减少了写请求的响应时间,减少了列结构将以其高效快速、大容量、高可靠性和灵活价廉的优点在未来高性能超级计算机存储系统中占据主导地位。际踉诠饣勾τ谄鸩浇锥危南撞欢啵壳还没有发现针对磁盘阵列数据分割特点的完善的呗裕还诠赜赗,南低承匝芯磕壳吧形醇ǖ溃虼薘技术的研究具有迫切的现实意在本文中将从淖橹