容多盤(pán)錯(cuò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的單點(diǎn)故障快速重建方法研究.pdf

1、現(xiàn)代存儲(chǔ)系統(tǒng)采用糾刪碼技術(shù)避免因磁盤(pán)故障導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失，提高系統(tǒng)的可靠性和可用性。在以磁盤(pán)為存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，TP編碼和STAR編碼等糾刪碼，可同時(shí)容忍系統(tǒng)中任意三個(gè)節(jié)點(diǎn)損壞，可靠性超過(guò)RAID6編碼，而受到越來(lái)越多的關(guān)注。但針對(duì)發(fā)生頻率最高的單節(jié)點(diǎn)故障實(shí)現(xiàn)快速重建恢復(fù)數(shù)據(jù)服務(wù)，尚未得到有效解決：重建方案有多種，不用方案會(huì)影響重建性能并影響前端服務(wù)的響應(yīng)時(shí)間，傳統(tǒng)單盤(pán)重建方法不僅耗時(shí)良久而且會(huì)造成帶寬的浪費(fèi)。
　　針對(duì)傳統(tǒng)方法

2、單盤(pán)重建的缺點(diǎn)，提出一種均分機(jī)制方法EDS(Equal Division Scheme)，利用處于“均分狀態(tài)”的重建校驗(yàn)集合推理出單盤(pán)重建時(shí)所需數(shù)據(jù)量的最優(yōu)解從而找出最佳重建方案，減少磁盤(pán)I/O時(shí)間，加速重建過(guò)程。測(cè)試結(jié)果表明，在以磁盤(pán)為主的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，與傳統(tǒng)方法相比，TP編碼下均分機(jī)制方法減少25％~30.6％的磁盤(pán)讀數(shù)據(jù)量，STAR編碼下均分機(jī)制方法減少30％~33.64％的磁盤(pán)讀數(shù)據(jù)量，使重建時(shí)間顯著減少；且在不同的數(shù)據(jù)塊大小和不

3、同的磁盤(pán)個(gè)數(shù)時(shí)，均分機(jī)制方法的重建性能均優(yōu)于傳統(tǒng)方法。
　　由于均分機(jī)制方法自身的特性，該方法的核心思想可以方便地移植到以固態(tài)盤(pán)為存儲(chǔ)介質(zhì)的系統(tǒng)中。分析了使用RDP編碼的固態(tài)盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)的單盤(pán)快速重建問(wèn)題，推理出RDP編碼的重建數(shù)據(jù)量的最低值。文章分析了滿足最佳重建數(shù)據(jù)量且負(fù)載均衡的最佳重建路徑，實(shí)驗(yàn)測(cè)試了最佳重建路徑的性能及數(shù)據(jù)塊大小和系統(tǒng)規(guī)模對(duì)性能的影響。測(cè)試結(jié)果表明，在全固態(tài)盤(pán)為存儲(chǔ)系統(tǒng)中，與傳統(tǒng)方法相比，RDP編碼下均分機(jī)制