RAID后臺一致性初始化技術的研究與實現.pdf

1、隨著計算機和互聯網技術的高速發(fā)展，信息的數字化已經成為了不可逆轉的潮流并深刻的改變著人類社會生活的各個方面。數字信息的廣泛應用以及數據量的爆炸式增長給傳統(tǒng)的數據存儲系統(tǒng)提出了更高的要求。RAID磁盤陣列的出現極大的緩解了傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)由于性能和可靠性不足所帶來的瓶頸效應。
　　 RAID磁盤陣列通過引入冗余數據來提高系統(tǒng)的可靠性，冗余數據與存儲數據之間需要滿足一定的冗余關系，這種冗余關系被稱為數據一致性，只有滿足數據一致性的RAI

2、D系統(tǒng)才具有數據容錯和恢復能力。RAID系統(tǒng)的一致性初始化就是使RAID系統(tǒng)在創(chuàng)建后滿足數據一致性的過程。目前主流的一致性初始化方法必須要等到初始化完成后才能將LUN映射給主機服務器使用，在初始化過程中LUN將處于宕機狀態(tài)。當LUN較大時初始化過程往往需要很長時間才能完成，長時間的系統(tǒng)宕機將嚴重降低RAID系統(tǒng)的可用性并給用戶造成損失。
　　 后臺一致性初始化的概念是將初始化操作放入后臺進行，初始化操作不影響主機對LUN的讀寫。

3、這樣在LUN創(chuàng)建以后便可以立刻的將其映射給主機使用，消除初始化操作帶來的系統(tǒng)宕機時間。論文首先介紹存儲體系發(fā)展過程以及RAID相關的基礎知識和概念，并重點分析了現有的一些后臺一致性初始化方案的優(yōu)缺點，在此基礎上本文提出了一種基于“補零寫”方式的改進后臺一致性初始化方案，該方案具有以下特點：
　　 ① 一致性初始化在后臺進行，能夠做到初始化操作與主機I/O讀寫并行，LUN一旦創(chuàng)建可以立刻使用而無需等待初始化完成。
　　 ②

4、 提出了一種“補零寫”的分條處理方式，主機I/O寫入LUN的未初始化分區(qū)時采用“補零寫”方式寫入數據，可以有效的提高初始化過程中主機I/O的寫性能。
　　 ③在初始化系統(tǒng)中加入主機I/O繁忙檢測機制，可以有效避免一致性初始化與主機I/O相互爭奪磁盤帶寬的情況，可以有效提高初始化過程中主機I/O的讀寫性能。
　　 論文還將在Linux操作系統(tǒng)基礎上對改進方案進行軟件設計和實現。實驗結果表明論文提出的改進方案在初始化過程中主