| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第13-31页 |
| 1.1 存储系统及其可靠性概述 | 第13-14页 |
| 1.2 容错阵列技术概述 | 第14-18页 |
| 1.2.1 阵列系统的基本概念 | 第14-17页 |
| 1.2.2 阵列系统的分类及分类依据 | 第17-18页 |
| 1.3 闪存芯片阵列的基本概述 | 第18-24页 |
| 1.3.1 闪存芯片阵列的内部组成 | 第19-20页 |
| 1.3.2 闪存芯片阵列的主要机制 | 第20-21页 |
| 1.3.3 闪存芯片阵列的主要约束 | 第21-22页 |
| 1.3.4 国内外主要研究现状 | 第22-24页 |
| 1.4 闪存容错阵列系统I/O性能的新挑战 | 第24-26页 |
| 1.5 本文的主要研究内容 | 第26-28页 |
| 1.6 本文的主要组织结构 | 第28-31页 |
| 第二章 缓解容错系统中I/O竞争的读性能优化 | 第31-53页 |
| 2.1 引言 | 第31-34页 |
| 2.2 闪存容错阵列中读写I/O竞争的问题描述 | 第34-40页 |
| 2.2.1 闪存芯片阵列传统的数据布局方式 | 第34-35页 |
| 2.2.2 I/O竞争现象的一般检测方法 | 第35-36页 |
| 2.2.3 传统的解决方案及存在的不足 | 第36-38页 |
| 2.2.4 重定向读方案及尚需解决的问题 | 第38-40页 |
| 2.3 BRR调度算法的系统设计 | 第40-47页 |
| 2.3.1 BRR调度算法的模块化设计 | 第40-42页 |
| 2.3.2 LCI-RAID-5布局及编码方式的设计 | 第42-43页 |
| 2.3.3 I/O冲突检测以及重定向读的算法设计 | 第43-46页 |
| 2.3.4 BRR算法的额外开销讨论 | 第46-47页 |
| 2.4 BRR调度算法的实验评估 | 第47-52页 |
| 2.4.1 系统配置及工作负载情况 | 第47-49页 |
| 2.4.2 阵列系统I/O性能的评估 | 第49-50页 |
| 2.4.3 闪存阵列芯片利用率的评估 | 第50-51页 |
| 2.4.4 对队列深度和校验组大小的敏感度评估 | 第51-52页 |
| 2.5 本章小节 | 第52-53页 |
| 第三章 延缓垃圾回收的闪存阵列写性能优化 | 第53-69页 |
| 3.1 引言 | 第53-54页 |
| 3.2 垃圾回收与阵列写I/O竞争的问题描述 | 第54-60页 |
| 3.2.1 闪存垃圾回收的相关研究工作 | 第55-56页 |
| 3.2.2 闪存容错阵列及垃圾回收简介 | 第56-58页 |
| 3.2.3 延缓垃圾回收的动机及出发点 | 第58-60页 |
| 3.3 DGC方案的系统设计与代价分析 | 第60-64页 |
| 3.3.1 DGC方案的主要思想 | 第60-61页 |
| 3.3.2 DGC方案的系统架构 | 第61-62页 |
| 3.3.3 DGC方案的设计细节 | 第62-63页 |
| 3.3.4 DGC方案的存储开销以及可靠性分析 | 第63-64页 |
| 3.4 DGC方案的性能评估 | 第64-68页 |
| 3.4.1 实验配置及工作负载情况 | 第64-65页 |
| 3.4.2 阵列系统平均响应时间的评估 | 第65-66页 |
| 3.4.3 阵列系统长尾延迟的评估 | 第66-67页 |
| 3.4.4 对校验组规模的敏感度的评估 | 第67-68页 |
| 3.5 本章小节 | 第68-69页 |
| 第四章 闪存阵列系统扩容技术的研究 | 第69-91页 |
| 4.1 引言 | 第69-71页 |
| 4.2 闪存阵列RAID-5扩容过程的问题描述 | 第71-74页 |
| 4.2.1 RAID-5扩容过程简介 | 第71-72页 |
| 4.2.2 现有RAID-5的扩容方法 | 第72-73页 |
| 4.2.3 ISM扩容算法设计的出发点 | 第73-74页 |
| 4.3 ISM扩容算法的详细设计 | 第74-79页 |
| 4.3.1 ISM扩容算法的核心思想 | 第74-76页 |
| 4.3.2 ISM扩容算法的主要细节 | 第76-79页 |
| 4.4 ISM扩容算法的数值分析 | 第79-82页 |
| 4.4.1 ISM扩容性能指标分析 | 第79-80页 |
| 4.4.2 ISM与GSR和ALV的性能比较 | 第80-82页 |
| 4.5 ISM扩容算法对连续扩容的支持 | 第82-84页 |
| 4.5.1 ISM算法连续扩容简介 | 第82-83页 |
| 4.5.2 多次扩容的通用映射算法 | 第83-84页 |
| 4.6 ISM扩容算法的性能评估 | 第84-89页 |
| 4.6.1 闪存阵列的系统配置 | 第84-86页 |
| 4.6.2 不同块大小下的性能评估 | 第86-87页 |
| 4.6.3 不同盘阵规模下的性能评估 | 第87页 |
| 4.6.4 在线扩容性能评估 | 第87-88页 |
| 4.6.5 扩容后性能评估 | 第88-89页 |
| 4.7 本章小节 | 第89-91页 |
| 第五章 总结与展望 | 第91-95页 |
| 5.1 本文的研究内容和成果 | 第91-92页 |
| 5.2 进一步的扩展工作 | 第92-95页 |
| 参考文献 | 第95-101页 |
| 致谢 | 第101-103页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第103页 |