033018进化海量存储系统关键技术与实现方法.pdf

特别报道／Special Report 中国计算机学会通讯 第4卷 第11期 2008年11月 进化海量存储系统关键技 术与实现方法* 谢长生 李怀阳 刘 艳 吴 非 关键词 进化存储系统 Cache预取 IO特征 华中科技大学 流逝，系统的性能就会逐渐落后。如果用最 研究背景 新的部件替代系统中过时的部件，系统的整 体性能往往会由于 “木桶效应”而受制于性 理想的存储体系结构应安全、可跨平台 能最低的设备。以必威体育精装版的存储设备阵列技术 数据共享、具有高性能以及可扩展性 （包括 为例，一旦某个硬盘出现故障，它会在备份 存储设备和客户端）。存储体系结构的差异 的新盘上重构丢失的数据。无论新盘在速 以及复杂性导致了存储管理的复杂性，数据 度上和容量上比其它旧盘高出多少倍，重 存储规模越来越大，存储网络结构也日益复 构后的存储设备阵列总体性能不会有丝毫 杂，因此存储系统的可用性和易用性受到 提高。因而随着技术的进步用户就不得不 1 购买和部署新的系统。同时，一旦系统服 越来越多的关注，扩展网络I/ O 聚合带宽， 提高存储系统性能，提出新的存储系统数 务的对象的特征发生变化，原有系统所提 据组织方式和组织策略是必须解决的新的科 供的服务性能就会发生较大幅度的下降。比 学问题。 如存储设备阵列的级别如果针对事务处理设 用于网络环境下的企业级海量存储系统 定了RA ID54 ，一旦应用中流媒体的比重增加 采用的主要是高性能存储设备阵列、附网存 系统就无法适应。 2 3 针对上述问题，我们提出了进化合理存 储、存储区域网、i SC SI 、I P 存储技术和存 储管理软件等。虽然上述技术的发展日新月 储的思想，其出发点就是采用优胜劣汰的原 异，但仍存在比较大的问题：静态组织结构 则，随着时间的推移，海量存储系统不断淘 不能很好地适应不断变化的外部需求——当 汰旧的部件，加入新的部件，使该系统的整 一个存储系统安装完成以后，它的主要性能 体性能向着更好的趋势发展。为此，本文在 C o m 指标就相对固定 （除存储容量的扩展外）， 下一部分讨论了为解决此问题国内外进行的 m u 而它所服务的对象也相对固定。随着时间的 相关研究；接着介绍了进化海量存储系统的 n i c a t i o *　 n 基金项目：国家自然科学基金项目资助；国家“973”项目 s o （2004CB318203）资助。 f C 1 C input/output，输入/输出 F 2 2 internet Small Computer System Interface，是一种网络存储标准，其目的是为了用IP协议将存储设备 0 0 连接在一起。 8 / 1 3 Internet Protocol，互联网协议 1 4 一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。 18 构成；针对进化海量存储系统中需要解决的 问题。指定每个存储节点实现目标