基于邏輯塊交換與多級(jí)緩存策略的節(jié)能存儲(chǔ)調(diào)度模型與算法研究.pdf

1、基于邏輯塊交換與多級(jí)緩存策略的基于邏輯塊交換與多級(jí)緩存策略的節(jié)能存儲(chǔ)調(diào)度模型與算法研究節(jié)能存儲(chǔ)調(diào)度模型與算法研究AnEnergyEfficientStageSystemBasedonLogicalBlockwithMultilevelCacheStrategy學(xué)科專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)作者姓名：袁子超指導(dǎo)教師：于策副教授天津大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院二零一六年十二月I摘要隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，各個(gè)研究領(lǐng)域的數(shù)據(jù)信息呈爆炸式增長，這導(dǎo)致了數(shù)

2、據(jù)存儲(chǔ)的規(guī)模和成本越來越高，存儲(chǔ)系統(tǒng)的能耗問題也越來越得到更多研究人員的關(guān)注。近年來關(guān)于磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)的研究提出了很多節(jié)能方法，主要包括磁盤調(diào)度策略的研究和磁盤體系結(jié)構(gòu)的探索。但是，這些研究大部分只是提出了一個(gè)理論模型而不是應(yīng)用到真實(shí)的場(chǎng)景中。尤其是在本文研究的南極天文觀測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景中，會(huì)有大量的限制條件來影響通用節(jié)能模型的效果。因此設(shè)計(jì)一套專門針對(duì)南極天文觀測(cè)的節(jié)能存儲(chǔ)系統(tǒng)顯得尤為必要。通過對(duì)磁盤節(jié)能存儲(chǔ)系統(tǒng)的研究，磁盤節(jié)能技術(shù)主要包括

3、：磁盤能量管理、負(fù)載劃分及數(shù)據(jù)預(yù)取、磁盤分組技術(shù)、數(shù)據(jù)遷移技術(shù)和RAID存儲(chǔ)技術(shù)等。結(jié)合南極天文觀測(cè)惡劣的氣象條件和嚴(yán)格的能源限制以及天文數(shù)據(jù)時(shí)序性和空間性的訪問特點(diǎn)，本文專門設(shè)計(jì)了一套新的面向南極天文觀測(cè)的節(jié)能存儲(chǔ)系統(tǒng)。結(jié)合磁盤調(diào)度策略和磁盤體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了基于邏輯塊交換的多級(jí)緩存策略的節(jié)能存儲(chǔ)系統(tǒng)（MCSB）。根據(jù)天文數(shù)據(jù)特有的訪問模式，將數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分、聚集，然后組成相互關(guān)聯(lián)的邏輯塊，同時(shí)采用多級(jí)緩存策略將磁盤陣列分成緩存