磁盤陣列節(jié)能技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)據(jù)信息爆炸式的增長，存儲系統(tǒng)的規(guī)模在不斷的擴(kuò)大，存儲系統(tǒng)的能耗問題引起了眾多研究者和使用者的廣泛關(guān)注。存儲系統(tǒng)的能耗耗費(fèi)增加了系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的成本，同時(shí)隨著能耗的增加降低了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性，因此研究存儲系統(tǒng)能耗問題具有重大的實(shí)用意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
　　 通過深入研究現(xiàn)有存儲系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種采用固態(tài)盤作為陣列緩存盤，基于時(shí)間窗口對陣列磁盤狀態(tài)控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。采用事件驅(qū)動的反饋控制算法預(yù)測磁盤負(fù)載，該算法根據(jù)磁盤

2、在當(dāng)前時(shí)間窗口的負(fù)載來預(yù)測磁盤在下個(gè)時(shí)間窗口的負(fù)載。在每個(gè)時(shí)間窗口的起始時(shí)刻，根據(jù)負(fù)載預(yù)測情況決定磁盤是否進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；在時(shí)間窗口的結(jié)束時(shí)刻，所有待機(jī)狀態(tài)磁盤回到活躍狀態(tài)，將緩存數(shù)據(jù)寫回磁盤。
　　 在時(shí)間窗口中，如果出現(xiàn)緩存寫滿或緩存中讀請求不命中的情況，可以喚醒待機(jī)狀態(tài)磁盤，完成數(shù)據(jù)寫回或數(shù)據(jù)讀取。
　　 在自主研發(fā)的JSM350 加固磁盤陣列的基礎(chǔ)上通過增加一個(gè)節(jié)能模塊以降低系統(tǒng)能耗。該模塊可完成對物理磁盤執(zhí)行讀寫

3、操作、磁盤管理、負(fù)載預(yù)測、通訊過濾等功能。其中磁盤管理功能是節(jié)能系統(tǒng)的核心，在時(shí)間窗口結(jié)束時(shí)刻喚醒所有待機(jī)狀態(tài)磁盤，調(diào)用緩存寫回操作并根據(jù)負(fù)載預(yù)測決定下一個(gè)時(shí)間窗口各磁盤狀態(tài)；負(fù)載預(yù)測子模塊完成對磁盤負(fù)載的預(yù)測；通訊子模塊完成更新磁盤狀態(tài)信息和過濾部分磁盤狀態(tài)變化信息。
　　 系統(tǒng)采用性能測試工具IOMeter和典型應(yīng)用環(huán)境的負(fù)載對節(jié)能功能的預(yù)測算法準(zhǔn)確性、固態(tài)緩存盤對系統(tǒng)性能的影響、節(jié)能的效果分別進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明預(yù)測算法