隨著大數(shù)據(jù)時代的到來,互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)以指數(shù)型的速度飛速增長,互聯(lián)網(wǎng)中日益增長的海量數(shù)據(jù)對現(xiàn)有的存儲技術(shù)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此在采用讀寫性能高的固態(tài)盤提供良好的硬件支持外,還可以利用RAID技術(shù)提供高性能的讀寫和數(shù)據(jù)容錯機(jī)制。SSD RAID可以提高存儲性能,縮短響應(yīng)時間,至今已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于企業(yè)服務(wù)器。然而RAID寫放大問題不僅影響了系統(tǒng)的存儲性能,而且會因為頻繁更新校驗值而降低底層SSD壽命。為解決這個問題,本文研究并提出了基于RAID條帶分配的文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織方法RAIDFS。RAIDFS首先設(shè)計RAIDFS數(shù)據(jù)布局,將頻繁更新的元數(shù)據(jù)聚集,使得元數(shù)據(jù)更新帶來的RAID寫放大問題減少;然后提出了條帶緩存方案,RAIDFS通過在文件系統(tǒng)中修改邏輯空間與物理空間的映射關(guān)系,將緩存的臟數(shù)據(jù)映射到RAID條帶的物理空間上,然后提交給塊層,從而使RAID的滿寫率和大寫率提升;由于條帶緩存方案需要將緩存中的臟數(shù)據(jù)重新映射到一個新的條帶上,所以提出了以條帶為粒度的物理空間分配算法,可以高效的管理磁盤上的物理條帶�；贓xt4文件系統(tǒng)代碼,本文實現(xiàn)了RAIDFS,并在RAID 5下展開測試,通過... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

RAID5小寫示例

15圖 3-3 RAIDFS 寫合并示例IDFS 總體設(shè)計 3-4 所示，為系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖。本系統(tǒng)主要分為 RAIDFS 數(shù)據(jù)布模塊和條帶物理空間分配模塊。RAIDFS 數(shù)據(jù)布局，主要是將文聚集，這樣可以有效利用 RAID 的預(yù)讀和延時寫的特性；條帶緩頁緩存組織起來，通過更改空間映射關(guān)系，使得部分臟緩存頁數(shù)理條帶空間上，然后合并回寫請求，提交給塊層，使得 RAID 的

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文每個塊組包含 32768（2^15）個塊。如圖 3-5 所示是 Ext4 的數(shù)據(jù)布局。Ext4 包含的元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有 SB（super block，超級塊），GD（group descriptors，塊組描述），GDT（group descriptors table，塊組描述表），BB（block bitmap，塊位圖）IB（inode bitmap，索引節(jié)點位圖）和 IT（inodetable，索引節(jié)點表）。除元數(shù)據(jù)外，磁盤剩余空間為 data blocks（用戶數(shù)據(jù)）。SB，GD 和 GDT 除了在 0 號塊組中存在，還會在其它一些塊組中備份（默認(rèn)是在 3,5,7的整數(shù)冪編號下的塊組）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]JFFS2文件系統(tǒng)在嵌入式Linux根文件系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 耿增濤,史永宏.  微型電腦應(yīng)用. 2008(02)



本文編號：2985187