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RAID系統(tǒng)的虛擬磁盤模塊設(shè)計(jì)和容錯(cuò)技術(shù)研究

發(fā)布時(shí)間:2021-01-11 16:28
  在飛速發(fā)展的信息技術(shù)中,信息存儲(chǔ)技術(shù)變得日益重要。越來(lái)越多的公司需要依靠存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息,為他們的決策提供快速高效的支持。此外,對(duì)于電信、金融等行業(yè),每時(shí)每刻都會(huì)產(chǎn)生大量的存儲(chǔ)信息和管理數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)信息的安全顯得尤為重要。然而存儲(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展步伐相對(duì)落后于CPU的計(jì)算速度發(fā)展,造成了計(jì)算機(jī)性能的瓶頸。于是獨(dú)立冗余磁盤陣列RAID系統(tǒng)作為提高存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的重要解決方案具有越來(lái)越大的市場(chǎng)。在整個(gè)RAID系統(tǒng)中,虛擬磁盤模塊(Vdisk)是最為重要的模塊。Vdisk模塊根據(jù)不同的RAID等級(jí)或新的RAID算法,完成信息數(shù)據(jù)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)在物理磁盤的數(shù)據(jù)布局;在系統(tǒng)產(chǎn)生讀寫任務(wù)的時(shí)候,Vdisk模塊負(fù)責(zé)虛擬磁盤與實(shí)際物理磁盤的地址映射;此外,Vdisk模塊還負(fù)責(zé)磁盤發(fā)生損壞時(shí),磁盤的重構(gòu)和數(shù)據(jù)的恢復(fù),具有對(duì)異常情況的處理能力。正是基于以上三點(diǎn),Vdisk模塊設(shè)計(jì)的好壞,直接關(guān)系到RAID系統(tǒng)的容錯(cuò)性能。本文首先介紹了RAID系統(tǒng)的概況,以及虛擬磁盤模塊(Vdisk)的作用和重要性。然后針對(duì)Vdisk模塊簡(jiǎn)要介紹了各種常見(jiàn)的RAID級(jí)別,并對(duì)目前RAID系統(tǒng)中的容錯(cuò)技術(shù)和方法進(jìn)行分析,介紹幾種常見(jiàn)的RAI... 

【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【部分圖文】:

RAID系統(tǒng)的虛擬磁盤模塊設(shè)計(jì)和容錯(cuò)技術(shù)研究


RAID的系統(tǒng)架構(gòu)圖

結(jié)構(gòu)圖,結(jié)構(gòu)圖,磁盤,存儲(chǔ)子系統(tǒng)


次就可以完成[7]。 RAID 級(jí)別0無(wú)校驗(yàn)的磁盤陣列[8]。它將磁盤邏輯條帶化,再把數(shù)寫到不同的磁盤上,這種方法能使各個(gè)獨(dú)立磁盤并行工率。RAID 0 雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但是由于不具備容錯(cuò)能力將導(dǎo)致整個(gè)存儲(chǔ)子系統(tǒng)的崩潰,因此,RAID 0 并不是只用在對(duì)數(shù)據(jù)安全要求不高,但對(duì)速度要求很高的場(chǎng)圖 2-2:

結(jié)構(gòu)圖,結(jié)構(gòu)圖,系統(tǒng)整體性,磁盤驅(qū)動(dòng)器


圖 2-3 RAID1 結(jié)構(gòu)圖3 和 RAID 4或偶校驗(yàn)的磁盤陣列。不論有多少數(shù)據(jù)盤,均使用一個(gè)方法檢查錯(cuò)誤。任何一個(gè)單獨(dú)的磁盤驅(qū)動(dòng)器損壞都可以用條帶化(位)的數(shù)據(jù)分布,而 RAID 4 采用邏輯塊( RAID 3 而言,RAID 4 有所改進(jìn):假設(shè)對(duì)同一數(shù)據(jù)塊中個(gè)數(shù)據(jù)塊的奇偶校驗(yàn)值不會(huì)發(fā)生變化,就節(jié)省了一次于 RAID 4 對(duì)并發(fā) I/O 的支持,提高了 I/O 操作的速度驗(yàn)盤,I/O 負(fù)載不均必然導(dǎo)致系統(tǒng)整體性能的降低。同和數(shù)據(jù)重建復(fù)雜的問(wèn)題,RAID 4 結(jié)構(gòu)如圖 2-4:

【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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本文編號(hào):2971109

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