基于閃存的混合式存儲(chǔ)系統(tǒng)研究.pdf

1、近幾年來(lái)，隨著閃存技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)論是在桌面應(yīng)用還是分布式計(jì)算領(lǐng)域，基于閃存的固態(tài)硬盤（SSD，Solid State Disk）有取代傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤（HDD，Hard Disk Drive）的趨勢(shì)。然而，在企業(yè)應(yīng)用中完全用SSD來(lái)替換HDD作為主流的存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)備還有很長(zhǎng)一段路需要走?？紤]到SSD的成本、性能以及可靠性，將SSD和HDD結(jié)合構(gòu)成混合式存儲(chǔ)系統(tǒng)是一種在實(shí)踐中可行的方法。
　　 提出了一種混合式存儲(chǔ)系統(tǒng)―性能-可靠

2、性-混合式存儲(chǔ)系統(tǒng)（PR-HSS，Performance Reliablity-Hybrid Storage System），在I/O性能和可靠性之間得到一個(gè)折衷，PR-HSS由一塊高性能的SSD和一塊傳統(tǒng)的HDD來(lái)存儲(chǔ)鏡像數(shù)據(jù)來(lái)保證可靠性，所有的I/O請(qǐng)求的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)PR-HSS后首先都會(huì)重定向到SSD，然后根據(jù)特定的備份策略將數(shù)據(jù)異步地從SSD備份到HDD。為了削弱或者隱藏?cái)?shù)據(jù)拷貝所帶來(lái)的延遲開(kāi)銷，使用一個(gè)I/O窗口來(lái)吸收寫請(qǐng)求并且維

3、護(hù)一個(gè)I/O請(qǐng)求隊(duì)列的元數(shù)據(jù)集合，該請(qǐng)求隊(duì)列是有序的，這樣可以減少HDD的尋道時(shí)間，提高系統(tǒng)整體性能。為了適應(yīng)不同的I/O負(fù)載，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種動(dòng)態(tài)自適應(yīng)的策略來(lái)平衡前端應(yīng)用層的I/O請(qǐng)求以及后端備份的請(qǐng)求。在Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核中實(shí)現(xiàn)了一個(gè)原型系統(tǒng)PR-HSS，并用標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)測(cè)試程序IoMeter、PostMark以及TPC-C進(jìn)行了全面的測(cè)試。結(jié)果表明在IoMeter和PostMark的負(fù)載下，PR-HSS相對(duì)于RAID1在性能上