混合S-RAID:一种适于连续数据存储的节能数据布局

存储系统规模的日益增大,其高能耗成为一个无法忽视的问题,因此对存储系统的节能研究十分重要.提出一种由SSD固态盘与普通磁盘组成的混合S-RAID结构,通过关闭部分处于空闲状态的磁盘,达到节能效果.混合S-RAID将包括超级块在内的少量随机读写数据放在由SSD组成的RAID1中,将连续数据放在由普通磁盘组成的S-RAID中,S-RAID对磁盘分组,连续数据访问模式下只有一个组处于活动状态,关闭处于空闲状态的磁盘组.在仅增加少量成本的前提下,提高了存储系统的节能效果.混合S-RAID适用于各种以连续数据访问为主要特征的应用环境.实验表明,由12块普通磁盘和两块SSD固态盘组成的混合S-RAID5与同级别RAID5相比,能耗仅为RAID5的28%.

一种基于闪存物理镜像的FAT文件系统重组方法

文件系统重组是闪存设备取证研究进行数据恢复的主要手段.传统的文件系统重组方法需要同时获取闪存设备在同一时刻的逻辑镜像和物理镜像,该条件在取证实践中常常难以满足,故提出一种仅依赖闪存物理镜像重组文件分配表(FAT)文件系统的方法.在引入统计分析法从物理镜像中提取逻辑地址字段和页状态字段的基础上,给出利用最新页状态值准确重组闪存设备最新FAT文件系统镜像的算法.最后以MTK6229闪存设备物理镜像的FAT文件系统重组过程为例,验证上述重组算法及相关方法是正确的.

S-RAID中基于连续数据特征的写优化策略

节能型磁盘阵列S-RAID通过对磁盘分组,关闭部分磁盘,降低存储系统部分性能来实现节能.为避免启动已关闭磁盘而产生额外能耗,S-RAID中的写操作全部采用"读-改-写"方式,影响了S-RAID的写性能.本研究提出一种S-RAID的优化结构:LS-RAID,在不提高存储系统能耗的条件下,优化S-RAID的写性能.LS-RAID适用于以连续访问为主的应用,通过磁盘分区,分离存储系统中的随机访问和顺序访问,降低了随机访问对存储系统性能的影响;提出一种数据增量校验算法,避免了写过程中对数据盘旧数据的读操作,降低了因"读-改-写"导致的写惩罚.实验表明,与S-RAID相比,在不增加系统能耗的情况下,LS-RAID的写速率可以提升至少56%.在提供相同写性能的条件下,LS-RAID可以关闭更多磁盘,进一步降低了存储系统能耗,提升了节能效果.