理论教育 磁盘阵列性能优化策略研究现状:小写策略

磁盘阵列性能优化策略研究现状:小写策略

时间:2023-10-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:已有的“小写”优化策略主要面向RAID 5、RAID 6等基本磁盘阵列,S-RAID的局部并行数据布局使已有研究难以有效解决其小写问题。在此基础上该小组又提出了eRAID,利用RAID中的冗余特性来重定向I/O请求,进一步延长冗余磁盘的待机时间,并将系统性能的降低控制在一个可接受的范围内。连续数据存储系统存在着足够的节能优化空间,需要结合“小写”操作的特点开展针对性的节能策略研究。

磁盘阵列性能优化策略研究现状:小写策略

已有的“小写”优化策略主要面向RAID 5、RAID 6等基本磁盘阵列,S-RAID的局部并行数据布局使已有研究难以有效解决其小写问题。李明强、舒继武等提出的DACO磁盘架构,包括读、写、复合三种基本操作,其中复合操作采用流水技术,实现块级数据的“读—改—写”操作,容易推论DACO磁盘能够解决S-RAID的小写问题,但该磁盘目前仍处于理论研究阶段,大规模商业应用前景仍不明朗。

另一方面,连续数据存储应用以顺序访问为主,存在少量随机访问。对存储容量的需求,使磁盘成为首选存储设备。根据磁盘存储特性得知,即使少量随机访问也会显著降低磁盘性能。因此需要采取措施减少随机访问,充分发挥磁盘性能。

MAID方法让少量额外磁盘始终处于运行状态,作为Cache盘保存经常访问的“热”数据,以减少对后端阵列的访问,使后端阵列具有较长的待机时间以实现节能。

在多数据卷存储系统中,Write Off-Loading方法把待机数据卷(数据卷中的磁盘待机)的写请求,暂时重定向到存储系统中某个合适的活动数据卷上,以延长待机数据卷的待机时间,降低磁盘启停的切换频率,并在适当时机恢复重定向的写数据,该方法不适合应用于以写操作为主的连续数据存储系统节能中。(www.daowen.com)

Pergamum方法针对归档存储系统,在每个存储节点添加少量NVRAM来存储数据签名、元数据等小规模数据项,从而使元数据请求及磁盘间的数据验证等操作,均可在磁盘待机状态下进行。由于归档系统的数据访问方式比较简单,如仅写一次、多次读取、新写数据与旧数据不相关等,该方法不适合一般的连续数据存储应用,如在视频监控系统中,当存储空间写满后,会删除最早的视频数据以容纳新数据,需要执行多次写操作。

Li等提出的EERAID模型,将RAID内部的冗余信息、I/O调度策略、Cache管理策略结合起来,并采用NVRAM优化写操作,使冗余磁盘可长时间待机节能。在此基础上该小组又提出了eRAID,利用RAID中的冗余特性来重定向I/O请求,进一步延长冗余磁盘的待机时间,并将系统性能的降低控制在一个可接受的范围内。

综合上述存储系统已有的节能研究,主要面向以随机数据访问为主的数据中心,如联机事务处理、Web应用等,没有充分利用连续数据存储系统的存储特性,因此应用到连续数据存储系统中其节能效果有限。连续数据存储系统存在着足够的节能优化空间,需要结合“小写”操作的特点开展针对性的节能策略研究。

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