S-RAID5：一种适用于顺序数据访问的节能磁盘阵列

磁盘及其冷却系统是现代存储系统中能耗的主体,已有的节能研究主要面向以随机数据访问为主的存储系统,对于广泛存在的以顺序数据访问为主的存储系统,如视频监控、虚拟磁带库(VTL)、连续数据保护(CDP)等,针对该类系统固有访问模式的节能研究较少.为此,提出了适用于顺序数据访问的节能磁盘阵列S-RAID 5,采用局部并行策略:阵列中的存储区被分成若干组,组内采用并行访问模式,分组有利于调度部分磁盘运行而其余磁盘待机,组内并行用以提供性能保证.在S-RAID 5磁盘阵列中运行磁盘调度算法,辅以合适的Cache策略来过滤少量的随机访问,S-RAID 5可获得显著的节能效果.在32路D1标准的视频监控模拟实验中,在满足性能需求、单盘容错的条件下,24小时功耗测量实验表明:S-RAID 5的功耗为节能磁盘阵列Hibernator功耗的59%,eRAID功耗的23%,PARAID、GRAID功耗的21%左右.

LSF:一种面向S-RAID 5的能量管理算法

S-RAID 5是一种适于顺序数据访问的节能磁盘阵列,为了提高其性能并保持节能效率,提出一种能量管理算法:逻辑空间预测法(LSF),该算法对S-RAID 5的I/O请求地址进行动态聚类分析,以获得I/O请求在逻辑地址空间内的分布区,然后求出各分布区的动态特性,并结合S-RAID 5的特殊数据布局,预测磁盘的工作状态并根据预测状态调度磁盘.实验表明,在节能效果相当的情况下,与典型算法TPM、Markov相比,LSF可有效消除SRAID 5的响应时间延迟.