固態(tài)盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)字信息的爆炸增長(zhǎng)，對(duì)整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的容量、性能、可靠性提出了新的要求。如何對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提供一個(gè)大容量、高可靠性、高性能的存儲(chǔ)系統(tǒng)，是一個(gè)亟待解決的課題?，F(xiàn)有的存儲(chǔ)系統(tǒng)通常以磁盤(pán)作為主要的存儲(chǔ)介質(zhì)，由于磁盤(pán)固有的機(jī)械特性不能從根本上解決速度慢、能耗大等性能及能效瓶頸問(wèn)題，因此有必要用其他存儲(chǔ)設(shè)備如固態(tài)盤(pán)來(lái)替代或者輔助磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備。本文研究固態(tài)盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能優(yōu)化技術(shù)，分別針對(duì)單個(gè)固態(tài)盤(pán)以及固態(tài)盤(pán)陣列提出了優(yōu)化的方法。
　　

2、對(duì)于同類(lèi)型的I/O請(qǐng)求，基于閃存固態(tài)盤(pán)的請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間與請(qǐng)求大小基本成線性比例關(guān)系，并且固態(tài)盤(pán)的讀寫(xiě)性能具有非對(duì)稱(chēng)性。針對(duì)固態(tài)盤(pán)的這些特性，提出了一種基于請(qǐng)求大小的固態(tài)盤(pán)I/O調(diào)度策略(Size-based I/O Scheduler，簡(jiǎn)稱(chēng)SIOS)，從I/O請(qǐng)求平均響應(yīng)時(shí)間的角度提高固態(tài)盤(pán)設(shè)備的I/O性能。根據(jù)讀寫(xiě)性能的非對(duì)稱(chēng)性，對(duì)讀寫(xiě)請(qǐng)求進(jìn)行分組并且優(yōu)先處理讀請(qǐng)求。在此基礎(chǔ)上優(yōu)先處理等待隊(duì)列中的小請(qǐng)求，從而減少隊(duì)列中請(qǐng)求的平均等待時(shí)間

3、。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SIOS有效地減少了I/O請(qǐng)求的平均響應(yīng)時(shí)間，提高了固態(tài)盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)的I/O性能。
　　單個(gè)固態(tài)盤(pán)難以滿足如今存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)性能、可靠性以及容量的要求。如果簡(jiǎn)單地將磁盤(pán)陣列技術(shù)應(yīng)用于固態(tài)盤(pán)，會(huì)出現(xiàn)性能和可靠性方面的問(wèn)題。針對(duì)此問(wèn)題，提出一種磁盤(pán)和固態(tài)盤(pán)混合的盤(pán)陣列(Log Disk Mirroring，簡(jiǎn)稱(chēng)LDM)來(lái)提高基于固態(tài)盤(pán)的存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能和可靠性。LDM由若干個(gè)固態(tài)盤(pán)及兩個(gè)磁盤(pán)組成，互為鏡像的兩個(gè)磁盤(pán)作為固態(tài)盤(pán)陣