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1、摘要双容错RAID数据布局方法的研究摘要自从DavidPaterson等人在1988年提出RAID(RedundantArraysofInexpensiveDisks,廉价冗余磁盘阵列)概念以来，RAID技术不断发展，并被广泛应用于当前的大型存储系统。随着信息量的爆炸性增长和新的多媒体应用的出现，磁盘阵列的规模不断增大，对可靠性和可用性的需求也进一步提高，传统的容单个磁盘故障的磁盘阵列已逐渐显示出不足，未来的大型存储系统应具备容多个并发磁盘故障的能力，因此，十多年来，关于双容错磁盘阵列的研究从未间断过。本文首先简要介绍了传统的单容错磁盘阵列的原理和特点，并对
2、现有的多种双容错磁盘阵列构造方法进行了较详细的介绍与分析，根据其特点将双容错磁盘阵列构造方法划分为三类:利用多擦除纠错码实现双容错;采用简单奇偶校验，对校验条纹矩阵编码实现双容错;采用简单奇偶校验，构造校验条纹数据布局实现双容错。然后，在分析现有技术的基础上，本文提出一种新的、基于完全图的双容错磁盘阵列构造方法，称为ORDP(最优冗余)双容错数据布局方法。ORDP方法属于第三类双容错构造方法，具有冗余存储容量最优、校验计算简单、编解码方式简单、适用性广等特点，是一种灵活的双容错数据布局方法。本文提出并证明了ORDP方法的相关基础理论，总结了双容错约束条件，设
3、计并实现了构造算法，获得了部分参数条件下的ORDP双容错数据布局。最后，通过理论分析和实验测试，本文从多个方面对ORDP方法和其他双容错方法进行了比较，分析及测试结果表明，ORDP方法的整体性能优于其它双容错方法。ORDP方法思路新颖、性能优越，是一种实用的双容错磁盘阵列构造方法，但是算法实现方面还存在不足，实验评估也还有待完善，本文分析了存在的问题，并探讨了解决方案。关键字:RAID;磁盘阵列;双磁盘故障;最优冗余数据布局:完全图AbstractTheResearchofDataPlacementSchemeforToleratingDoubleDiskF
4、ailuresinRAIDArchitecturesAbstractSincetheconceptofRAIDwasfirstdefinedin1988byDavidPattersonet.al.,thetechnologyofRAIDprogressedcontinually,ithasbeenwidelyappliedingreatstoragesubsystemsalready.Today,theamountofinformationishugerandhuger,severalnewapplications,suchasmultimediaappli
5、cations,arecomeforth,diskarrayisbiggerthanbefore,andhasbeenplacingstrongerdemandsonreliabilityandavailability.Traditionaldiskarrayswhichtoleratingasinglediskfailureareinsuficient,thegreatstoragesubsystemsinfutureshouldtoleratemultiplesimultaneousdiskfailures,thereby,theresearchesin
6、RAIDarchitecturesfortoleratingdoublediskfailuresarealwaysongoingforadecade.Firstly,thisthesisbrieflyreviewsthetheoryandcharacteristicoftraditionaldiskarraystoleratingasinglediskfailure,thenintroducesandanalysesexistingschemesfortoleratingdoublediskfailuresinRAIDarchitecturesratherd
7、etailed,distinguishingthemintothreeclasses:codingwiththemultipleerasurecorrectingcode;usingparitycodeandencodingasmatrix;usingparitycodeandconstructingdataplacement.Secondly,thisthesispresentsanewmethodtoconstructdiskarraysbasedoncompletegraph,whichiscalledORDP(OptimalRedundancyDat
8、aPlacement)schemefortolera
