利用空闲空间抗两个磁盘失效的RAID5阵列算法

传统的RAID5阵列存储算法只能保证一个磁盘失效的时候重建数据,本文设计了一种新的RAID5阵列算法,包括储存算法和重建算法,使得在磁盘在使用少于一半空间的情况下,即使有两块磁盘失效,也可以重建数据,即抗2个磁盘失效失效,而当使用大于一半空间的时候,恢复使用传统算法进行存储重建。比较于传统算法,新的算法使RAID5阵列的可容忍磁盘失效数量提高50%,可容忍失效的已存储数据块量提高25%,磁盘空间利用率提高25%。     

RAID技术在Linux系统中的研究与实现

RAID技术的合理运用,可以有效利用磁盘的空间,提高服务器的数据容错能力,企业通过Linux系统就可以灵活的实现RAID阵列。本文从初学者的角度出发,在Linux环境中,研究了如何使用RAID技术实现数据的冗余和容错。     

RAID5下做系统Ghost备份

RAID5不对存储的数据进行备份,而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。     

磁光阵列:一种新型数据存储模式的实现

介绍了一种磁盘与光盘融合数据安全存储的新模式,简称磁光阵列或ORAID（Optical Replicated Arrays of Independent Disks）。ORAID模式包括:将数据同时存储到磁盘模块和光盘模块中;可根据数据的属性信息从磁盘模块中读取数据,在目标磁盘无法被读取时,可根据数据在光盘模块中对应的位置信息,将存储有目标数据的光盘中的数据读入预设的数据缓冲区;将存储有目标磁盘数据的光盘中的数据存储到磁盘模块中更换后的新磁盘中。该模式在使用上像基于硬盘的系统一样方便,读写性能与RAID（Redundant Arrays of Independent Disks）一样;在数据安全方面,无论前端硬盘如何损坏数据都不会丢失,并且在硬盘坏损以及重建过程中保持数据的可提供性;ORAID具有物理层面上的合规性,所存的数据不可更改（WORM,Write Once Read Only）并可在无迁移的情况下长期保存50年以上;ORAID无须额外的备份系统。磁光阵列模式同样适用于固态硬盘与光盘的融合。     

网络存储系统容错编码技术进展

专业的大型磁盘存储系统均发展为包含多块磁盘的大型阵列系统。随着系统中的磁盘数目的不断增加,由磁盘失效引起的数据丢失的可能性越来越大。对于由存储系统中部分磁盘失效所引起的数据丢失的问题,目前业界公认的比较好的解决方案是使用冗余容错编码技术来实现磁盘的容错。在工程实践中,目前广泛应用的编码方法大多局限于双容错阵列码。随着系统规模的进一步加大,3容错甚至更多容错的编码方法已引起研究者的重视。今后的5至10年间,对于3容错或多容错的编码方法的研究将会成为新的热点。     

RAID5磁盘阵列数据恢复

当只有一块磁盘损坏时,RAID5磁盘阵列能通过其它正常运行的磁盘进行异或运算换算出故障磁盘的数据信息,从而保证磁盘阵列存贮信息的完整。通过研究RAID5结构和数据重组的规律,发现两个以上磁盘同时出现故障或RAID卡失效,也可以恢复故障磁盘阵列的数据。本文尝试了将RAID5故障磁盘阵列中的磁盘分别制作为磁盘镜像文件,对有故障的磁盘镜像文件进行数据恢复后,按照数据重组原理将这些磁盘镜像文件重组为RAID5镜像盘,成功恢复了图书馆文献管理服务器RAID5故障磁盘阵列中的数据。     

基于安全预警技术的冗余磁盘阵列系统设计

冗余磁盘阵列简称RAID技术,它是一种采用磁盘阵列方法提高磁盘访问速度、靠增加信息冗余量来提高数据安全性的磁盘存储技术,在小型计算机和服务器中广泛使用.文章针对磁盘阵列管理方式多样性的需求,对磁盘阵列预警技术进行了研究和分析,提出了基于安全预警技术的独立磁盘冗余阵列系统设计,增强了存储系统性能,提高了存储系统扩展性和可靠性.目前该技术已经开始移植到高档微机,并对微机存储体系结构的发展变化产生了非常重要的影响.     

一种基于DCT的磁盘阵列错误恢复算法

磁盘阵列可以提高磁盘存储系统的容量和数据吞吐量,而且具有容错能力,可以精确重建出错磁盘上的数据,但需要增加大量的磁盘访问开销,因而在恢复错误期间会影响存储系统的有效吞吐量.本文针对静止、活动图像压缩算法的特点,提出了一种客户端的近似图像错误恢复算法.该算法将图像分成若干子图存放在磁盘阵列的不同磁盘上,在单个磁盘失效时,利用DCT块之间的相关性近似恢复图像,从而不增加存储系统的开销.     

磁盘阵列在影视制作中的应用

从目前在影视制作中对磁盘阵列的需求出发，在分析了廉价磁盘冗余阵列的原理、空间利用率、速度和安全性对影视制作的影响之后认为：RAID3由于具有N-1的磁盘利用率、针对大量连续数据的读写速度优化和较高的安全性而更加适合影视制作对磁盘阵列的需求。还分析了影视制作中应用磁盘阵列所存在的问题，即容错方面的问题以及性能和管理方面的问题，在分析了网络连接存储的特点及相对直接连接存储的优越性之后，提出网络连接存储的解决方案。     

基于SATA接口的RAID5编解码器芯片实现

设计了一个基于SATA接口的RAID5编解码控制器芯片,采用左对称奇偶校验技术,支持1个磁盘失效情况下的数据恢复.包括数据编码解码、校验生成、校验重建、SATA控制器接口和ARM接口等;支持3～8路独立通道的磁盘阵列和3.0 Gb/s的高速SATA数据传输,最大磁盘存储利用率达87.5%.采用TSMC 0.13μm工艺流片,芯片逻辑部分规模约6.8万门,可应用于各种存储管理系统.     

Improved RAID 5 controller using load-balanced destage algorithm

In the existing RAID 5 controllers, destage algorithms do not take into consideration the overall performance of the disk array but rather the optimal performance at each individual disk, and this may eventually decrease the RAID performance. This authors suggest a new RAID 5 controller using a load-balanced destage algorithm adopted at the disk array level, and show that the new controller has a higher performance than existing controllers     

Rabb et: Using Layout-Aware Backup for RAID Reconstruction

Once a disk of storage system is failed, RAID mechanism will reconstruct to keep the reliability. The reconstruction leads to a sharp deterioration in I/O performance of RAID, and the storage system cannot pro-vide high performance service for the applications. The Multi-TB disk capacity and high load of the application make the reconstruction last for a very long time. This paper proposes Rabbet, a method accelerating RAID re-construction using data of backup. Rabbet includes a new RAID reconstruction frame, a RAID layout-aware map-ping mechanism for backup, and a reconstruction algo-rithm. The result of experiments shows that, comparing to the classic DOR methods Rabbet shortens the RAID5 reconstruction process to 13.9%–42.8% and decreases the average response time for applications during reconstruc-tion by 3.2%–14.6%. Rabbet also improves the reliability of storage systems.     

单容错网络存储编码并行算法研究

在海量存储系统中,利用冗余数据编码技术是提高存储系统可靠性的较好方法。文中对网络存储编码的相关算法进行了研究,针对单容错网络磁盘阵列的编码操作,重点研究了RAID5编码的并行算法。针对集中式奇偶校验编码算法在运行时间上的缺陷,提出了将编码计算过程与组通信操作相融合的思想,设计了更为高效的基于多对一归约操作的并行编码算法。实验结果表明,基于组通信的算法相对于集中式算法性能优势明显。     

磁盘阵列上虚拟磁盘的管理

随着计算机技术的发展,数据量急速增如,数据管理成为一个研究热点。磁盘阵列的出现极大地改善了数据管理的性能。在使用磁盘阵列时,往往把它划分为多个逻辑磁盘,磁盘的大小不能改变。这种方法降低了磁盘空间的利用效率。为了解决这个问题,可以把磁盘阵列划分为一个或多个共享存储池。每个共享存储池管理多个虚拟磁盘。这些虚拟磁盘共同使用共享存储池的磁盘空间。为了协调多个虚拟磁盘同时向共享存储池读写数据的问题,设计了一个调度算法。使用这种方法,实现了对磁盘阵列的有效管理。     

基于PowerPC的SATA固态硬盘存储阵列设计

设计了基于SATA接口的固态阵列存储系统。系统选用FPGA作为硬件平台,内嵌PPC440处理器作为处理单元,以SATA接口的固态硬盘阵列作为存储介质,并采用RAID0技术。该存储阵列系统具有海量、高带宽等特点。系统同时具有实时存储、传输和管理等功能,并可脱机运行。     

An Effective RAID Data Layout for Object-Based De-duplication Backup System

We propose an alternative Redundant array of independent disks (RAID) data layout,Asymmetrical grouping data organization (AGDO),for object-based data de-duplication backup system.Object-based data deduplication is an effective solution for detecting duplicate data for compound files.We designed an asymmetrical grouping strategy,the disk in the array are partitioned into different groups,and in each group parallelism data access scheme is adopted,different types of objects are stored in different groups with maybe different group size,it can set and manage dynamic group size by using dynamic disk group adjustment algorithms.The performance of AGDO is evaluated and proved to be sufficient for the continuous storage application.The result is that disk accesses are concentrated in a part of the disks over a long time period and reduces the power consumption to 25％ in a 10-disk configuration.Moreover,object-based de-duplication combined with AGDO has great potential in increasing data restoration speed for compound files.We have shown that this combination makes average restoration speed improved 11％.     

容许多个磁盘故障的RAID编码方法研究

随着磁盘阵列规模的增大,同时发生多个磁盘故障的概率将大大增加,单容错编码难以满足应用对高可靠性存储的需求.分析了主要的双容错RAID编码方法及其特点,对各种双容错编码方法的冗余性能进行了比较.给出了一种基于循环置换矩阵构建的能容许三个磁盘故障的MDS交换群阵列码,其编码和解码效率较高,是大规模RAID存储系统的应用方向.