一种基于小数据同步写的回写I／O调度器

小数据同步写普遍存在于各种计算机环境中,并且可以由计算机系统的不同层次软件产生,从底层操作系统一直到上层应用软件都可以生成小数据同步写请求.然而,操作系统的文件系统是以块作为最小逻辑可寻址单位,小数据写将会导致严重的写放大问题,使得系统的I/O性能大幅度降低.为了解决上述问题,提出了一种I/O调度器,并将其命名为Hitchhike.该调度器可以识别小数据写,并通过对其他数据块中的数据进行压缩,将小数据嵌入到压缩出来的空间中,从而将小数据和该数据块一起写入到磁盘上,以异步回写的方式完成小数据的同步写,不仅有效缓解了磁盘的写放大问题,也极大地提高了小数据同步写的效率.基于Linux 2.6.32的Deadline调度器实现了Hitchhike原型系统,并利用Filebench基准测试来测试调度器在吞吐量、I/O延迟等方面的性能.通过与传统I/O调度器的性能进行比较,可以发现,Hitchhike调度器能够显著地提高小数据同步写的性能高达48.6%.

基于奇偶校验的三容错数据布局研究

基于单容错编码的数据布局已经不能满足存储系统对可靠性越来越高的要求。对基于多容错编码的数据布局的研究受到了广泛的关注,并且出现了一些三容错的布局算法,如HDD1,HDD2等。但这些布局算法普遍存在冗余度较差、计算负载大等缺点。提出了一种基于三重奇偶校验的多容错数据布局算法TPRAID(TripleParityRAID)。该算法只需要在RAID5阵列系统中增加两个校验磁盘,通过水平、正向对角和反向对角三重奇偶校验,可容许同时发生的三个磁盘故障。该算法编码、解码简单,三重校验条纹长度相等,计算负载小,易于实现。此外,由于该算法中尽量减少了三重校验之间逻辑关联,使得该算法的小写性能比其他的三容错算法相比有了大幅度的提高。

异构磁盘阵列RAID5结构数据布局研究

由于应用需求的快速发展以及网络存储系统的出现,因此异构磁盘阵列的变得越来越常见。RAID5由于较高的性能和可靠性以及较低的代价,是应用最为广泛的RAID结构。目前对异构磁盘阵列RAID5结构的研究,重点主要放在充分利磁盘存储空间以及对性能的定性研究。论文提出了一种异构磁盘阵列RAID5结构数据布局优化方法,该方法充分考虑异构磁盘的相对容量和性能,以及校验单元的散布对RAID5小数据写性能的影响,可以生成负载均匀分布或接近均匀分布的布局。仿真实验结果表明,对于多用户小数据访问模式,优化布局的性能明显优于简单RAID5布局,且具有更高的伸缩性。