RAID中三级CACHE的研究与实现
磁盘阵列并不是在任何情况下都能取得令人满意的性能,磁盘阵列总是有不尽人意的情况:磁盘阵列中单个磁盘的存取和普通单磁盘存储器的操作相同,仍受到缓慢机械运动的限制,这就限制了由多个单盘组成的磁盘阵列性能的进一步提高,使其存取时间仍停留在毫秒级.随着计算机的发展,对于I/O的要求愈来愈趋向大容量高速化,毫秒级服务渐已不能适应;磁盘阵列利用多个磁盘并行存取、并行传输来提高吞吐率和数据传输率,从而使外存子系统的响应特性得到一定改善.但是对于一些请求,例如低负载情况下的小块随机请求,关心的是单个请求的响应时间,它的响应时间由磁盘的访问时间(主要是寻道时间和等待时间)决定,数传率和吞吐率变化对单个请求的响应时间影响不大.为此设计了一个新的基于RAID的Cache系统,采取了在全局配置Cache时,采取了预留与动态分配相结合的策略,并建立了分配模型,从理论上确定了预留与动态分配的最佳比例;建立了二级读Cache结构,其中:一级读Cache实现时间的局部性;二级读Cache实现空间的局部性;提出了定时搬移并按阀值淘汰的策略,即定时把二级Cache的节点中最近访问过的数据小块搬移到一级Cache,当搬移的数据小块超过一个阀值时,淘汰二级Cache的相应节点.通过仿真测试证明了定时搬移策略较好地实现了时间的局部性,大大提高了Cache系统的性能.
磁盘阵列;存储系统;时间的局部性;空间的局部性
华中科技大学
硕士
计算机系统结构
谢长生
2004
中文
TP333
56
2005-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）