發(fā)布時間：2018-07-21 19:51

【摘要】：存儲區(qū)域網(wǎng)(storage area network,SAN)是重要的網(wǎng)絡(luò)存儲方法.使用商用硬件BWRAID在SAN上實(shí)現(xiàn)了分布式RAID.初始版本的BWRAID使用全對稱結(jié)構(gòu),然而其存在3個問題:1)擴(kuò)展時要讀取數(shù)據(jù)重新計算校驗(yàn),IO負(fù)載高、擴(kuò)展時間長;2)將數(shù)據(jù)集中恢復(fù)到單個存儲節(jié)點(diǎn),沒有分布的并發(fā)恢復(fù);3)數(shù)據(jù)布局不合理,導(dǎo)致內(nèi)部RAID4有大量同步更新.為解決上述問題,提出了"網(wǎng)絡(luò)分簇BWRAID".新系統(tǒng)采用"分簇RAID"(declustering RAID)的非對稱結(jié)構(gòu),分簇對象是相等大小的小虛擬盤而不是數(shù)據(jù)塊;在擴(kuò)展時,它在節(jié)點(diǎn)之間僅遷移虛擬卷,不需計算校驗(yàn).由于一個恢復(fù)需要的節(jié)點(diǎn)數(shù)量小于節(jié)點(diǎn)總數(shù),多個恢復(fù)就能并行.為優(yōu)化IO使用新的數(shù)據(jù)布局,按內(nèi)部RAID4條帶組織用戶的存儲空間,并給出了搜索虛擬盤的算法,用于在系統(tǒng)分配、擴(kuò)展、恢復(fù)時,搜索合適的虛擬盤.實(shí)驗(yàn)表明網(wǎng)絡(luò)分簇BWRAID更好:在系統(tǒng)擴(kuò)展時無需重新計算校驗(yàn),加速擴(kuò)展5~8倍;并行恢復(fù)成倍加速;新數(shù)據(jù)布局提高了IO性能.
[Abstract]:Storage area Network (storage area Network San) is an important network storage method. The distributed raid is implemented on San using commercial hardware BWRAID. The original version of BWRAID uses a fully symmetric structure, but it has three problems: 1) reading data, recalculating, checking IO, high load, long extension time, and restoring the data set to a single storage node. No distributed concurrent recovery 3) unreasonable data layout, resulting in a large number of internal RAID4 synchronous updates. In order to solve the above problems, a network clustering BWRAID is proposed. The new system adopts the asymmetric structure of "declustering raid". The clustering object is a small virtual disk of equal size rather than a data block. In the extension, it only migrates the virtual volume between nodes and does not need to calculate the verification. Since the number of nodes needed for one recovery is less than the total number of nodes, multiple recovery can be parallel. In order to optimize IO's new data layout, the storage space of users is organized according to the internal RAID4 strip, and the algorithm of searching virtual disk is given, which is used to search suitable virtual disk when the system distributes, expands and recovers. The experimental results show that the network clustering BWRAID is better: the expansion is accelerated by 5 times without the need to recalculate when the system is extended, the parallel recovery is doubled and the performance of IO is improved by the new data layout.
【作者單位】： 中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所;中科藍(lán)鯨信息技術(shù)有限公司;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家“八六三”高技術(shù)研究發(fā)展計劃基金項目(2013AA013205) 國家“九七三”重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃基金項目(2011CB302304) 國家科技支撐計劃基金項目(2011BAH04B04) 中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項基金項目(XDA06010401);中國科學(xué)院重點(diǎn)部署基金項目(KGZD-EW-103-5(7))
【分類號】：TP333

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本文編號：2136675