《磁碟陣列的性能最佳化與節能》是2020年北京理工大學出版社出版的圖書，作者是李元章，孫志卓。本書共有6章，分別是第1章為緒論，主要介紹了本著作研究的目的和意義、國內外的研究現狀與發展趨勢以及本著作的研究內容。第2章對存儲系統節能技術的相關機制進行了詳細的調研和分析。第3章在S-RAID4節能機制基礎上，提出了適用於順序數據訪問的節能磁碟陣列S-RAID5。第4章在S-RAID節能機制基礎上，提出了一種面向連續數據存儲的動態節能的數據布局DEEDL。第5章針對S-RAID提出了一種基於預讀與I/O聚合的性能最佳化方法。第6章在S-RAID節能磁碟陣列的基礎上，提出了Ripple-RAID磁碟陣列。
基本介紹
- 中文名：磁碟陣列的性能最佳化與節能
- 作者：李元章、孫志卓
- 出版社：北京理工大學出版社
- ISBN：9787568287524
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《磁碟陣列的性能最佳化與節能》共分為6章。
第1章為緒論，主要介紹了本著作研究的目的和意義、國內外的研究現狀與發展趨勢以及本著作的研究內容。
第2章對存儲系統節能技術的相關機制進行了詳細的調研和分析。重點針對磁碟陣列的不同結構，分析了相關的節能技術和方法，並對這些方法進行了總結和歸納，為後續的最佳化S-RAID性能和節能效果提供實驗基礎和理論依據。
第3章在S-RAID4節能機制基礎上，提出了適用於順序數據訪問的節能磁碟陣列S-RAID5，採用局部並行策略：陣列中的存儲區被分成若干組，組內採用並行訪問模式，分組有利於調度部分磁碟運行而其餘磁碟待機，組內並行用以提供性能保證。在S-RAID5磁碟陣列中運行磁碟調度算法，輔以合適的Cache策略來過濾少量的隨機訪問，S-RAID5可獲得顯著的節能效果。
第4章在S-RAID節能機制基礎上，提出了一種面向連續數據存儲的動態節能的數據布局DEEDL，在繼承局部並行節能性的同時，根據負載的性能需求，為其動態分配具有合適並行度的存儲空間，並通過實驗驗證了該布局的可行性。
第5章針對S-RAID提出了一種基於預讀與I/O聚合的性能最佳化方法，通過減少I/O數和尋道數、增大I/O尺寸等策略來解決磁碟的利用率低下的問題，這些策略充分利罱了連續數據存儲套用的存儲特性以及現代磁碟的性能優勢，顯著提高了S-RAID的寫性能。
第6章在S-RAID節能磁碟陣列的基礎上，提出了Ripple-RAID磁碟陣列，並對該節能陣列進行了數據布局與性能最佳化的研究，採用了新的局部並行數據布局，並綜合運用了基於SSD的地址映射和異地更新、漸進式生成校驗數據和Cache最佳化等策略，以實現高性能及獲得高節能效率。□後以32路視頻監控數據採集系統為例進行了性能和節能測試。
最後，本著作進行了總結與展望。
圖書目錄
第1章 緒論
1．1 研究背景及意義
1．2 國內外研究現狀
1．2．1 磁碟技術發展
1．2．2 磁碟陣列
1．2．3 磁碟節能技術
1．3 研究內容
1．4 組織結構
第2章 存儲系統節能技術相關機制分析
2．1 存儲系統節能技術發展
2．1．1 單磁碟節能技術
2．1．2 磁碟陣列節能技術
2．1．3 系統級節能技術
2．2 存儲系統節能技術分析
2．2．1 節能技術效果分析
2．2．2 節能常用技術分析
2．3 節能磁碟陣列——S-RAID4
2．4 本章小結
第3章 S-RAID5節能磁碟陣列
3．1 引言
3．2 相關工作
3．2．1 研究現狀
3．2．2 存在的問題
3．2．3 S-RAID5的主要依據
3．3 S-RAID5的實現
3．3．1 數據布局
3．3．2 節能磁碟調度算法
3．3．3 Cache管理策略
3．3．4 讀寫操作
3．4 綜合測試
3．4．1 實驗環境
3．4．2 冗餘磁碟
3．4．3 P=12、Q=1分組方式
3．4．4 其他分組方式
3．4．5 不同檔案系統的數據特徵
3．5 本章小結
第4章 連續數據存儲中的動態節能數據布局
4．1 引言
4．2 相關研究
4．2．1 研究現狀
4．2．2 S-RAID存在的問題
4．3 DEEDL的實現
4．3．1 基本數據布局
4．3．2 存儲空間動態映射
4．3．3 訪問衝突避讓
4．3．4 性能需求感知
4．3．5 性能與節能最佳化
4．4 實驗測試
4．4．1 實驗環境
4．4．2 性能測試
4．4．3 節能測試
4．5 本章小結
第5章 基於預讀與I/O聚合的S-RAID性能最佳化方法
5．1 引言
5．2 相關研究
5．3 小寫預讀算法
5．3．1 預讀數據結構
5．3．2 預讀算法
5．3．3 預讀觸發條件
5．3．4 預讀視窗設定
5．3．5 小寫預讀實例
5．4 寫操作聚合
5．5 小寫操作流水
5．6 實驗測試
5．7 本章小結
第6章 面向順序數據訪問的Ripple-RAID陣列
6．1 引言
6．2 相關研究
6．2．1 “小寫”最佳化策略研究現狀
6．2．2 SSD分級存儲及其在節能研究中的套用
6．2．3 Ripple-RAID磁碟陣列
6．3 Ripple-RAID數據布局
6．3．1 Ripple-RAID5數據布局
6．3．2 Ripple-RAID6數據布局
6．3．3 Ripple-RAID數據容錯及恢復
6．4 基於寫操作最佳化和流水式校驗的節能策略
6．4．1 寫操作最佳化
6．4．2 流水式校驗生成
6．5 基於SSD的節能最佳化
6．5．1 基於SSD的“小寫”最佳化
6．5．2 基於SSD的流水式校驗生成
6．6 基於Cache的Ripple-RAID校驗最佳化
6．6．1 Cache最佳化策略整體結構
6．6．2 Cache校驗最佳化策略
6．7 實驗測試
6．7．1 實驗環境
6．7．2 冗餘磁碟
6．7．3 一生能測試
6．7．4 節能測試
6．8 本章小結
結論
參考文獻
