RAID6中P-Code编码研究与实现

摘要

在当今社会中,随着计算机科学和互联网技术的飞速发展,数据的总量也越来越多,随之而提高的就是人们对数据的可靠性要求。在任何行业任何部门中,数据的丢失大多都会带来灾难性的后果。RAID6级别磁盘阵列具有容忍阵列中双盘同时出错的能力,因此跟其它磁盘阵列级别相比,它能够提供更高的数据可靠性。但是, RAID6系统的底层编码结构有着多种不同的实现方式,同时现有编码大多都存在性能上的缺陷,且普遍具有码长限制。因此,实现一种新的RAID6编码方式来改变上述缺点,提供一种高效、灵活、可扩展的RAID6系统将十分有必要。
　　针对现有的RAID6若干编码技术,包括水平码和垂直码各自的优缺点,分析了P-Code编码。此编码的基本结构与一个特定二元组集合相关联,其中每个二元组数据对对应于编码结构中的一个数据块,同时每个数据对中出现的数字就对应于编码结构中的校验块。P-Code的编解码过程都是基于编码结构中的数据对,简单直观,且易于理解。同时与其他垂直码相比,性能高效。但是其中存在的编码结构不对称,不易扩展和数据存放不连续等缺陷,针对这些缺陷采用了多条带数据分布,删减列与校验数据重定向等改进的方法。以模块方式实现过程中分别以初始化过程、校验块对应过程,数据存放过程和数据恢复过程这四个过程为基础,提出了基于P-Code编码的RAID6系统的设计和实现方法。
　　Linux自带的RAID6系统是采用的RS编码,整个计算复杂度很高。测试结果表明,采用了P-Code编码构建的RAID6系统之后,整个RAID6系统的读写性能都有改进,克服了原有RAID6系统编解码复杂度高的问题。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 课题背景

1.2 RAID6技术及国内外发展现状

1.3 本文研究的内容与组织

2 RAID系统的实现技术

2.1 RAID系统实现技术

2.2 Linux内核中软RAID的实现方式

2.3 本章小结

3 P-Code编码的原理与改进

3.1 P-Code编码的原理

3.2 P-Code性能理论分析

3.3 P-Code编码改进

3.4 本章小结

4 基于P-Code编码的RAID6设计与实现

4.1 基于P-Code编码的RAID6设计

4.2 基于P-Code编码的RAID6实现

4.3 本章小结

5 性能测试及分析

5.1 测试环境

5.2 测试方法

5.3 Iometer测试结果及分析

5.4 RAIDmeter测试结果及分析

5.5 本章小结

6 全文总结

致谢

参考文献

附录1 攻读学位期间申请的专利和软件著作权