基于磁盤失效預(yù)測的云硬盤數(shù)據(jù)維護(hù)調(diào)度研究.pdf

1、存儲服務(wù)作為云計算的核心業(yè)務(wù)，伴隨計算機(jī)科學(xué)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)的迅速發(fā)展，其存儲的數(shù)據(jù)對象呈現(xiàn)指數(shù)級增長。與此同時，實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境對大規(guī)模存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可用性、可靠性提出了更高的要求。磁盤作為當(dāng)今主流存儲系統(tǒng)的主要存儲介質(zhì)，成為了研究的重點(diǎn)。因此，如何構(gòu)造一個具有高可靠性、高可用性的磁盤存儲系統(tǒng)就成為了研究熱點(diǎn)。
　　目前存儲系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)失效恢復(fù)問題已經(jīng)基本可以被冗余數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)解決，但仍舊還有一些問題存在。主要表現(xiàn)

2、在以下四個方面：1）缺乏穩(wěn)定性，在數(shù)據(jù)恢復(fù)過程由于對恢復(fù)粒度的控制沒有適配具體的存儲系統(tǒng)環(huán)境，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。2）影響用戶訪問，在存儲系統(tǒng)中總資源如網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬是有限的，數(shù)據(jù)的恢復(fù)過程勢必占用系統(tǒng)資源。因此這會影響對整個存儲系統(tǒng)的訪問。3）方法策略單一，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)采用積極恢復(fù)策略或者延遲恢復(fù)策略來對失效數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，而且通常被單一化的使用。4）對存儲系統(tǒng)適配度低，備份恢復(fù)技術(shù)往往只從恢復(fù)數(shù)據(jù)的角度出發(fā)，而忽視了存儲系統(tǒng)對用戶

3、服務(wù)保障、負(fù)載均衡等方面的要求。
　　針對以上傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份恢復(fù)技術(shù)的不足，我們需要進(jìn)一步研究存儲系統(tǒng)中數(shù)據(jù)失效恢復(fù)的核心技術(shù)。本文就是為了應(yīng)對上述問題而進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)的。
　　本文的主要研究工作體現(xiàn)在以下幾個方面：
　　1.提出了磁盤失效預(yù)測模型并對比了典型算法。所有典型算法在同一平臺同一數(shù)據(jù)源上進(jìn)行計算，公平、公正地對算法結(jié)果進(jìn)行對比，得出一般性結(jié)論。
　　2.提出了存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù)調(diào)度模型和算法。以最大化存儲

4、系統(tǒng)數(shù)據(jù)可用性、最小化數(shù)據(jù)恢復(fù)影響和存儲系統(tǒng)負(fù)載均衡為目標(biāo)來建立數(shù)據(jù)恢復(fù)調(diào)度模型。模型基于復(fù)制冗余策略，模擬實(shí)際云存儲系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，構(gòu)造可用性、恢復(fù)影響和負(fù)載均衡量化表達(dá)式，最終提出最優(yōu)化數(shù)學(xué)表達(dá)式。
　　3.設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了基于磁盤失效預(yù)測數(shù)據(jù)恢復(fù)調(diào)度系統(tǒng)?；谇笆龅拇疟P失效預(yù)測模型，對預(yù)判失效的磁盤和失效磁盤上的數(shù)據(jù)進(jìn)行遷移。不同的遷移策略對遷移順序、遷移開始時間以及遷移目地磁盤均有不同選擇依據(jù)，目地是為了達(dá)到存儲系統(tǒng)實(shí)時可靠性最