RAID体系结构的研究

摘要

随着计算机技术的发展,需要大量I/O的应用越来越多,对数据的持续可用性要求越来越高,传统的存储子系统面临着两方面的挑战:提高I/O效率以及数据的可用性.RAID通过将数据条纹化使得多个磁盘同时操作来提高I/O性能,通过引入校验信息来提高数据的可用性.论文介绍了RAID的一般原理,基础体系结构(RAID1-6),分析并讨论了RAID的关键技术,同时深入的分析和研究了RAID体系结构方面的新的进展,论文中介绍了各种当前已知的RAID体系结构.Chained Declustering是RAID1的一种改进的体系结构,研究人员在Chained Declustering基础上加入了数据条纹化已提高数据存取的并行性并在Linux系统下实现了这种体系结构.测试结果表明,研究人员的改进结构在很多方面尤其是网络情况下的性能很好,单机写性能也很好,但在单机读性能方面性能稍差,研究人员分析了原因并提出了改进方案.

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

§1.1 RAID发展简介

§1.2本文要解决的问题

§1.3本文的结构

第二章背景知识

§2.1硬磁盘存储设备简介

§2.2 RAID基础知识及一些专业术语

§2.3 RAID实现的基本原理

第三章基本RAID体系结构

§3.1 RAID0

§3.2 RAID1-磁盘镜像

§3.3RAID2

§3.4 RAID3

§3.5 RAID4

§3.6 RAID5

§3.7 RAID6

§3.8基本RAID体系结构性能比较

§3.9 RAID5的详细介绍

§3.10提高RAID5性能的两种技术——延迟写和缓存

第四章扩展RAID体系结构

§4.1采用Declustering技术的阵列

§4.2校验日志(Parity Logging)

§4.3分簇校验(Parity Declustering)

§4.4奇偶校验(RAID EvenOdd)

§4.5分散空闲块(Distributed Sparing)

§4.6 Parity Sparing

§4.7 Crosshatch结构的磁盘阵列

§4.8基于网络的RAID的研究

第五章Linux下软RAID的实现简介

§5.1 raidtools工具软件

§5.2内核中的RAID驱动程序简介

§5.3 RAID1驱动程序部分详解

第六章改进结构的RAID的设计与实现

§6.1改进结构的设计思想

§6.2改进结构在Linux下的实现

§6.3单机测试数据及分析

§6.4网络RAID的实现方案

§6.5改进结构在网络上的性能测试及数据分析

§6.6结论

第七章Linux下图形化RAID控制程序的设计

§7.1程序界面的绘制

§7.2用gtk实现程序的功能

第八章结束语

参考文献

致谢