本文關(guān)鍵詞：基于熱點數(shù)據(jù)備份的固態(tài)盤陣列重建優(yōu)化方法的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：基于閃存(Flash)的固態(tài)盤(Solid State Drive, SSD)具有高性能、低功耗、高可靠性以及高抗震性等優(yōu)點,隨著其價格的逐步降低,容量的進一步增加,必將有著更為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域；但同時也更易引發(fā)原始閃存錯誤,導(dǎo)致其可靠性降低。此外,單個SSD的性能尚無法同磁盤陣列(Redundant Array of Independent Disks, RAID)相匹配,因此需要研究并設(shè)計一種基于RAID技術(shù)的SSD陣列。當(dāng)RAID結(jié)構(gòu)中使用了多個這種可靠性降低的SSD時,就更易引發(fā)SSD故障。據(jù)我們所知,目前還沒有關(guān)于SSD陣列數(shù)據(jù)重建方面的文獻。因此,亟需建立一種能夠?qū)⒐收蟂SD中的數(shù)據(jù)快速恢復(fù)到替換盤的的數(shù)據(jù)重建機制。論文主要研究工作如下：(1)簡述了SSD陣列數(shù)據(jù)重建策略發(fā)展的研究背景和SSD陣列技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r；并對RAID技術(shù)發(fā)展和RAID數(shù)據(jù)重建方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀等進行了介紹。(2)本文在基于SSD的RAID4、RAID5、SPD-RAID4 (Splitting Parity Disk-RAID4,含有多個校驗盤的基于SSD的變形RAID4)陣列上構(gòu)建一種新的數(shù)據(jù)重建機制PDB (Poupular Data Backup).在PDB中,將每個數(shù)據(jù)SSD劃分為用戶區(qū)和熱點鏡像區(qū)兩個部分,其中用戶區(qū)用來服務(wù)用戶I/O請求；鏡像區(qū)則用來備份其對應(yīng)的邏輯左相鄰SSD中的讀操作涉及的熱點數(shù)據(jù),使得數(shù)據(jù)SSD之間彼此幫助。PDB通過實時備份相鄰SSD的熱點數(shù)據(jù)來獲取更短的“攻擊窗口”(Window of Vulnerability),并以此提高系統(tǒng)的可靠性。(3)為了檢測PDB方法的有效性,我們將傳統(tǒng)的面向條帶重建(Stripe-Oriented-Reconstruction, SOR)方法——一種常見于基于硬盤的RAID上的數(shù)據(jù)重建機制,移植到基于RAID技術(shù)的SSD陣列上,然后對基于SOR的RAID和基于PDB的RAID進行測試,結(jié)果表明本文提出的PDB方法最多能夠縮短31.3%的重建時間。
【關(guān)鍵詞】：固態(tài)盤 磁盤陣列 可靠性 數(shù)據(jù)重建 攻擊窗口
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景14-17
• 1.2 固態(tài)存儲陣列技術(shù)及其發(fā)展17-19
• 1.3 本文的研究內(nèi)容和組織19-20
• 第二章 相關(guān)領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)20-34
• 2.1 RAID技術(shù)及其發(fā)展20-21
• 2.2 RAID數(shù)據(jù)重建技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-25
• 2.2.1 優(yōu)化重建順序或重建工作流的重建策略21-24
• 2.2.2 應(yīng)用cache的重建策略24-25
• 2.2.3 其他重建策略25
• 2.3 SSD簡介25-29
• 2.4 固態(tài)盤模擬器SSDsim29-31
• 2.5 負(fù)載局部性31-33
• 2.6 未被使用存儲空間33
• 2.7 本章小結(jié)33-34
• 第三章 可靠性驅(qū)動的基于熱點數(shù)據(jù)備份的SSD重建策略34-51
• 3.1 PDB設(shè)計34-38
• 3.1.1 PDB的原理34-37
• 3.1.2 PDB實現(xiàn)的問題37-38
• 3.2 PDB算法的實現(xiàn)38-50
• 3.2.1 算法實現(xiàn)38-40
• 3.2.2 實現(xiàn)流程40-41
• 3.2.3 算法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)41-50
• 3.3 本章小結(jié)50-51
• 第四章 實驗和結(jié)果分析51-61
• 4.1 實驗設(shè)置51-52
• 4.2 實驗結(jié)果52-60
• 4.3 本章小結(jié)60-61
• 第五章 總結(jié)與展望61-63
• 5.1 論文工作總結(jié)61-62
• 5.2 工作展望62-63
• 參考文獻63-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況67-68

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1 畢文蘭,李崇智,張曉光;試論加固微機中的固態(tài)盤[J];山西電子技術(shù);2001年01期

2 李剛;韓松;;大容量高速固態(tài)盤設(shè)計[J];電子測量技術(shù);2006年02期

3 李鍇;;高性價比閃存固態(tài)盤的設(shè)計[J];陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年04期

4 韓治國;易更生;;機車微機顯示屏固態(tài)盤修復(fù)裝置的研制[J];內(nèi)燃機車;2010年09期

5 馮丹;胡洋;;固態(tài)盤標(biāo)準(zhǔn)研究及建議[J];信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化;2010年04期

6 劉青昆;梁瑩;石彥博;;一種基于閃存固態(tài)盤的內(nèi)存交換區(qū)空間分配方案[J];微型機與應(yīng)用;2013年13期

7 蔣澤軍;秦楠;李艷艷;;一種提高固態(tài)盤可靠性的設(shè)計方法[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2013年04期

8 顧寶發(fā)，徐公權(quán)，黃德利，王德新;固態(tài)盤設(shè)計[J];電子計算機外部設(shè)備;1994年03期

9 顧寶發(fā)，，徐公權(quán)，黃德利，王德新;固態(tài)盤的可靠性設(shè)計[J];電子計算機外部設(shè)備;1994年06期

10 馬駿，宋穎慧，趙萬生，伍鵬;工業(yè)環(huán)境下高性能固態(tài)盤的設(shè)計與實現(xiàn)[J];機械與電子;1995年04期

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1 ;固態(tài)盤存儲系統(tǒng)[A];工程三維模型與虛擬現(xiàn)實表現(xiàn)——第二屆工程建設(shè)計算機應(yīng)用創(chuàng)新論壇論文集[C];2009年

2 劉光明;鄒丹;張超;;面向Lustre文件系統(tǒng)的固態(tài)盤存儲加速技術(shù)研究[A];第15屆全國信息存儲技術(shù)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

3 趙忠文;劉東;;PXI總線系統(tǒng)中的閃存固態(tài)盤管理[A];全國第4屆信號和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

4 郭御風(fēng);李瓊;劉光明;張磊;;基于NAND閃存的固態(tài)盤技術(shù)研究[A];第15屆全國信息存儲技術(shù)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

5 陳川;肖儂;賴明澈;;Meteoric固態(tài)盤設(shè)計中的并行性策略研究[A];2010年第16屆全國信息存儲技術(shù)大會（IST2010）論文集[C];2010年

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1 張勇;5年內(nèi)固態(tài)盤將全面沖擊筆記本市場[N];中國計算機報;2008年

2 本報記者 周源;Fusion—IO推出新型固態(tài)技術(shù)[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2010年

3 計算機世界實驗室 吳挺;固態(tài)盤催化劑[N];計算機世界;2008年

4 本報記者 郭平;Fusion——IO固態(tài)技術(shù)比SSD更勝一籌[N];計算機世界;2010年

5 本報記者 郭平;Fusion——io固態(tài)緩存另辟蹊徑[N];計算機世界;2010年

6 ;三星設(shè)立專門推廣網(wǎng)站 牽引固態(tài)硬盤需求[N];計算機世界;2007年

7 本報記者 郭濤;ILM不再是紙上談兵[N];中國計算機報;2010年

8 本報記者 周源;Easy Tier讓存儲更智慧[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2010年

9 肖軍;固態(tài)盤:今日的奢侈,明日的亮點[N];計算機世界;2005年

10 王琨月 編譯;SNW08秋季寫照:熱點技術(shù)新品頻發(fā)[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2008年

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1 胡洋;高性能固態(tài)盤的多級并行性及算法研究[D];華中科技大學(xué);2012年

2 秦亦;固態(tài)盤可用性增強算法研究[D];華中科技大學(xué);2014年

3 黃平;基于固態(tài)盤特征的存儲優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2013年

4 張泉;面向云數(shù)據(jù)中心的存儲服務(wù)質(zhì)量技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2014年

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2 潘一帆;峰值功率感知的并行散列連接算法[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

3 劉鳳;基于熱點數(shù)據(jù)備份的固態(tài)盤陣列重建優(yōu)化方法的研究與實現(xiàn)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年

4 鄒丹;基于對象存儲的固態(tài)盤存儲加速技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

5 梁瑩;基于閃存固態(tài)盤的內(nèi)存交換技術(shù)研究[D];遼寧師范大學(xué);2013年

6 涂丹輝;固態(tài)盤的閃存轉(zhuǎn)換層設(shè)計與優(yōu)化[D];華中科技大學(xué);2013年

7 樊旭光;多通道固態(tài)盤系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2012年

8 陳曉蘭;固態(tài)盤存儲系統(tǒng)的性能優(yōu)化技術(shù)研究[D];廈門大學(xué);2014年

9 楊宗;Flashcache的實現(xiàn)原理與優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2013年

10 劉明超;多存儲層次能效散列連接算法[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于熱點數(shù)據(jù)備份的固態(tài)盤陣列重建優(yōu)化方法的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：382050