双控制器raid系统的研究与实现

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1、分类号学号M200972369学校代码10487密级硕士学位论文双控制器RAID系统的研究与实现学位申请人：严亮学科专业：计算机系统结构指导教师：万继光副教授答辩日期：2012.1.12AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchandImplementationofDual-ControllerRAIDSystemCandidate:YanLiangMajor:ComputerArchitectureSupervisor:ViceProf.WanJi

2、guangHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJanuary,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送

3、交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着全球信息化建设的高速发展，大量的数据业务需要专用的存储系统提供高速、稳定的数据存储服务。而双控制器RAID系统相对于单控制器RAID系统在控制器级增加硬件冗余，使其能够在磁盘级、控制器级都具有较高的稳定性和可靠性，能够满足对存储服务稳定性要求较高的行业。相

4、对于单控制器RAID系统而言，双控制器RAID系统实现的难点在于故障检测、故障处理与CACHE之间数据一致性的保证。通过在两个控制器之间采用专用的心跳模块进行数据通信，包括心跳数据包、状态通知等，以便在系统运行时获取镜像控制器的工作状态，当其中一个控制器出现故障时能够及时检测到。心跳模块之间通过固定的通信协议在系统启动、故障处理、故障恢复时设置控制器的工作模式，使系统能够正常工作。对于CAHCE之间的数据一致性保证，则需要每个控制器中CACHE模块维护CACHE（缓存）和MIRROR（镜像）两种数据，并且系统在处理写请求时，采用同步写入的方式，将数据同时写入到两个控制器中才返回。当系统出现故障

5、时，控制器中的MIRROR数据将会作为CACHE数据继续提供数据服务，避免服务中断与数据丢失；在故障恢复后，两个控制器的CACHE模块需要在确保数据一致性后再继续对外提供数据服务。最后，将双控制器RAID系统与单控制器RAID系统进行性能对比测试和双控制器RAID系统的稳定性测试。显示在性能上双控制器RAID系与单控制器RAID系统大致相同。在单个控制器出现故障时，系统能够继续提供数据服务，并且没有造成数据丢失。关键词：双控制器，磁盘阵列，缓存-镜像I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofinformationconstructionarou

6、ndtheworld,makelargeamountofdata,whichneedspecialstoragesystemtoprovideastable,reliable,safedatastorageservice.Dual-ControllerRAIDsystemaddsthehardwarelevelredundantrelativetoSingle-ControllerRAIDsystem,soithasthelevelofdiskandcontrollerhighstabilityandreliability.Itcansatisfytherequirementsofstorag

7、eservicestabilityofhigherindustry.RelativetoSingle-ControllerRAIDsystem,thedifficultyofDual-ControllerRAIDsystemisfaultdetection,faultprocessingandtheconsistencybetweenthecontrollers.TheDual-Controlle