网络磁盘阵列结构和数据布局研究

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1、摘堂网络磁盘阵列结构和数据布局研究摘要f’I冗余磁盘阵列作为一种提高存储系统可靠性和性能的技术，已经得到了广泛的应用。有关磁盘阵列结构和数据布局的研究也一直比较活跃。近年来，随着二一级存储技术和网络技术的快速发展，网络存储也逐渐普及起来。但是，有关J)69络磁盘阵列结构和数据布局的研究却不是很多。y本文对网络磁盘阵列环境下，校验散布数据布局技术进行了研究，提出了两种适合于网络磁盘阵列环境的校验散布布局——“加权校验散布布局”和“链校验散布布局”。加权校验散布布局考虑了网络磁盘阵列环境下，本地磁盘和网络磁盘访问速度上的差异，提高了网络磁盘阵列系统在降级模式下和重构模式下的性能，提高

2、了系统的可靠性。链校验散布柿局考虑了磁盘相关性问题，使网络磁盘阵列系统具有容许单一共享链(节点)的能力，从而极大地提高了网络磁盘阵列的可靠性。本文还对双故障容错编码和双故障数据枷局问题进行了研究，并提出了一种新的双故障数据布局方法。与类似的方法相比，此方法所生成的双故障容错布局具有更优的校验磁盘开销。最后，本文对磁盘阵列扩展问题进行了探讨。提出了一种研究磁盘阵列扩展问题的新的思路，并提出了一种快速磁盘阵列扩展方法。与平凡方法相比，新的磁盘阵列扩展方法具有极佳的扩展性能。而扩展后的阵列，其性能也完全可以与平凡方法所生成的阵列相比较。／7／关键词：磁盘阵列，网络磁盘阵列数据币毒f校验

3、蔽希，孟故。龋数据和局，校验散布，双故障容错磁翻车歹≮罗ArchitectureandDataLayoutofNetworkBasedDiskArraysAbstractRedundantdiskarraysareapopularmethodtoimprovethereliabilityandperformanceofdiskstorageandanever-increasingnumberofarrayarchitecturesanddatalayoutsarebeingproposedtObalancecOSt，performance，andreliability．Inrec

4、entyears，alongwiththerapidpaceofsecondarystoragetechnologyandnetworktechnology，networkstoragehasbecomemoreandmorecommon．Unfortunately，therearefewresearchesonarchitectureanddatalayoutofnetworkbaseddiskarrays．Thisdissertationdiscussesdatalayouttechnologyforimprovingreliabilityandscalabilityinne

5、tworkbaseddiskarrays．Twoparitydeclusteringdatalayoutsfornetworkbaseddiskarraysareproposedinthisdissertation．“Weightedparitydeclusteringdatalayout’’distinguisheslocal／remotediskaccessperformancewhenuseparitydeclusteringtechnologyinnetworkRAID．Itimprovesdegraded—andreconstruction-modeperformanc

6、eandreliabilitygreatly．“Stringparitydeclusteringdatalayout”cantoleratesinglestring(node)failureinnetworkRAID，thereliabilityofthisdatalayoutisseveralorderofmagnitudesbetterthanthoseofotherdatalayouts，Thisdissertationalsostudiesdouble-·erasure··correctingcodesanddouble--erasuredatalayouts．Anewd

7、ouble—erasuredatalayoutmethodisproposedinthisdissertationThedouble—erasuredatalayoutsproducedbythismethodhavebettercheckdiskoverheadthanthoseproducedbyothermethods．Finally，RAIDexpansionisdiscussedinthisdissertation，andafasterRAIDexpansionmeth