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主流RAID级别的仿真实验与差异化分析
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作者 金海峰 《安徽电子信息职业技术学院学报》 2025年第3期38-44,共7页
随着数字经济发展,数据量急剧增加,存储系统面临性能、可靠性和成本方面的挑战,RAID技术成为现代存储架构的核心。然而,主流RAID级别在复杂场景中存在性能与资源利用的差异问题。文章构建了仿真环境,对RAID0、RAID1、RAID5和RAID6等主... 随着数字经济发展,数据量急剧增加,存储系统面临性能、可靠性和成本方面的挑战,RAID技术成为现代存储架构的核心。然而,主流RAID级别在复杂场景中存在性能与资源利用的差异问题。文章构建了仿真环境,对RAID0、RAID1、RAID5和RAID6等主流级别进行评估。通过分层架构搭建平台,利用Fio工具从读写性能、可靠性和磁盘利用率等维度开展量化分析,提出了一种RAID技术仿真实验方法,为存储系统设计优化提供了理论与实践参考。 展开更多
关键词 独立磁盘冗余阵列 仿真实验 主流raid级别性能评估 Fio
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基于RAID重组的涉案网站重构技术应用与实践
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作者 宋佳宾 朱玟博 +3 位作者 史向东 王海涛 王丹 王程洋 《刑事技术》 2025年第1期107-110,共4页
随着物联网和人工智能的快速发展,人们在工作和生活中对数据的依赖性与日俱增,使得数据的高效安全存储愈发重要。作为一种可以有效组织多个磁盘存储的技术方案,RAID(磁盘阵列)近年来得到了广泛应用,也是公安机关办案过程中进行数据提取... 随着物联网和人工智能的快速发展,人们在工作和生活中对数据的依赖性与日俱增,使得数据的高效安全存储愈发重要。作为一种可以有效组织多个磁盘存储的技术方案,RAID(磁盘阵列)近年来得到了广泛应用,也是公安机关办案过程中进行数据提取时非常关注的一类数据存储方式。但是,办案人员在侦查取证过程中往往需要恢复遭嫌疑人破坏的RAID数据内容及结构,正确重组磁盘阵列也成为涉案网站重构分析取证的重要前提和必要环节之一。本文通过分享一起基于RAID重组的非法交易网站重构案例,详细介绍RAID的重组过程,以及RAID重组成功后恢复原服务器环境的仿真还原方法,并给出虚拟机环境中实现网站和数据库连通的操作流程,为同类型案件中的电子数据取证提供方法参考。 展开更多
关键词 电子数据取证 raid 网站重构 虚拟机
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一种M.2固态硬盘热插拔和RAID功能的创新设计
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作者 丁维银 《电子技术应用》 2025年第7期101-105,共5页
M.2固态硬盘因其自身的优势得到了越来越广泛的应用,企业级的产品也普遍使用M.2固态硬盘作为操作系统的启动盘。但是由于其不具备热插拔功能,难以满足企业市场对高可用性、24小时不停机、数据保护以及在线维护的特殊需求。提出了一种新... M.2固态硬盘因其自身的优势得到了越来越广泛的应用,企业级的产品也普遍使用M.2固态硬盘作为操作系统的启动盘。但是由于其不具备热插拔功能,难以满足企业市场对高可用性、24小时不停机、数据保护以及在线维护的特殊需求。提出了一种新颖的综合设计方案,在载板、FPGA、BIOS和BMC的配合下,实现了热插拔功能和RAID功能。同时,依靠M.2固态硬盘引脚定义的不同实现了在M.2接口上PCIe和SATA总线的自动识别和兼容,利用FPGA和MOSFET引入了一种新的动态时钟信号控制方式。该综合设计方案不需要额外的硬件投入,以极高的成本效益实现以上功能,并提升系统的可靠性和可用性。 展开更多
关键词 M.2固态硬盘 热插拔 raid 动态时钟信号控制 服务器
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一种基于3容错阵列码的RAID数据布局 被引量:18
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作者 万武南 吴震 +1 位作者 陈运 王晓京 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期1721-1730,共10页
在EVENODD码的基础上,提出一种新的基于EEOD码的RAID数据布局,只需要3个额外的磁盘保存校验信息,能容许任意3个磁盘同时故障,并给出了EEOD的代数定义,理论上证明了EEOD码的MDS性质.从一种新的途径讨论了EEOD码的译码过程:用图的回路表... 在EVENODD码的基础上,提出一种新的基于EEOD码的RAID数据布局,只需要3个额外的磁盘保存校验信息,能容许任意3个磁盘同时故障,并给出了EEOD的代数定义,理论上证明了EEOD码的MDS性质.从一种新的途径讨论了EEOD码的译码过程:用图的回路表示通过"异或"运算得到的校验方程组,把译码过程归结为图回路的叠加,进而校验方程组图中度为偶数的顶点逐步消除.讨论了基于EEOD码阵列布局的性能,与其它RAID结构相比,容灾能力大幅度提高,编码和译码过程只需要简单的异或运算,但是空间利用率影响非常小,并且EEOD具有很好的性能,具有很好的应用前景. 展开更多
关键词 EVENODD码 raid结构 阵列码 数据布局 MDS
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连续数据存储中面向RAID5的写操作优化设计 被引量:6
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作者 孙志卓 张全新 +3 位作者 李元章 谭毓安 刘靖宇 马忠梅 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1604-1612,共9页
针对连续数据存储应用,如视频监控、连续数据保护(CDP)、虚拟磁带库(VTL)等,提出一种面向RAID5的写操作优化方法:首先进行基于区间映射(area mapping)的地址转换(AT),把非连续的I/O请求虚拟地址转换为连续的物理地址,以实现对磁盘阵列... 针对连续数据存储应用,如视频监控、连续数据保护(CDP)、虚拟磁带库(VTL)等,提出一种面向RAID5的写操作优化方法:首先进行基于区间映射(area mapping)的地址转换(AT),把非连续的I/O请求虚拟地址转换为连续的物理地址,以实现对磁盘阵列的连续写;然后,在缓冲区内保存应用程序发出的写数据块,并构造一个与RAID5的完整条带长度相等的对齐数据块,对齐数据块在RAID5上恰好占满整个条带,再发送给RAID5,以实现对RAID5的完全写.这样写入的数据块恰好占满RAID5的整个条带,不仅避免了因生成校验数据而产生重构写、读改写等额外I/O开销,而且数据块的连续写入有效降低了磁头的寻道时间,提高了RAID5的吞吐能力.实验表明,该写优化方法在有限降低RAID5读性能的同时,可大幅提高RAID5的写性能,在80%连续的负载下,使RAID5的数据传输率接近其最大值.在连续数据存储中该方法同样适用于RAID4和RAID6. 展开更多
关键词 磁盘阵列 连续数据存储 raid5 小写 地址转换
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RAID-VCR:一种能够承受三个磁盘故障的RAID结构 被引量:10
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作者 董欢庆 李战怀 林伟 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期792-800,共9页
提出了一种新RAID结构———RAIDVCR.这种结构仅需要3个额外的磁盘来保存校验信息,但是却能够承受任意模式的3个成员磁盘故障.与现有的其它RAID结构相比,RAIDVCR的容灾能力大幅提高,但是对磁盘空间利用率和系统吞吐量的影响却非常小.RAI... 提出了一种新RAID结构———RAIDVCR.这种结构仅需要3个额外的磁盘来保存校验信息,但是却能够承受任意模式的3个成员磁盘故障.与现有的其它RAID结构相比,RAIDVCR的容灾能力大幅提高,但是对磁盘空间利用率和系统吞吐量的影响却非常小.RAIDVCR的编码和解码过程都是基于简单的XOR操作,并且以明文方式保存了用户数据,从而可以高效地执行读操作.仿真实验结果表明,RAIDVCR的编码和解码性能较好,具有很好的应用前景. 展开更多
关键词 冗余存储 抗删除编码 raid 容灾 VCR码
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Linux中Software RAID驱动程序的机制分析 被引量:5
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作者 王沛 韩耀伟 +1 位作者 刘斌 潘金贵 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2001年第3期305-308,共4页
本文简单介绍了 RAID的含义 ,级别分类及其在 L inux中的应用 ,着重探讨了 L inux中 Software RAID驱动程序的体系结构以及 buffer cache的机制 ,并以
关键词 LINUX SOFTWARE raid 驱动程序 缓冲区 UNIX 操作系统
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基于磁盘异或引擎的RAID-5小写性能优化 被引量:4
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作者 谭毓安 王婉星 +2 位作者 于强 朱立谷 张雪兰 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第16期237-239,共3页
SCSI标准中已扩充了新的SCSI命令(XDWRITE,XDREAD,XPWRITE等),用以实现高效RAID-5写操作。对“小写”操作,传统的方法需要主机或RAID控制器读入原有的校验块,通过异或计算来构造新的校验块。采用这些新的SCSI命令实现“小写”操作,不再... SCSI标准中已扩充了新的SCSI命令(XDWRITE,XDREAD,XPWRITE等),用以实现高效RAID-5写操作。对“小写”操作,传统的方法需要主机或RAID控制器读入原有的校验块,通过异或计算来构造新的校验块。采用这些新的SCSI命令实现“小写”操作,不再需要读入校验块,由磁盘来进行异或运算构造出校验块。利用磁盘的异或引擎,提高了RAID-5的吞吐率,缩短了平均响应时间。 展开更多
关键词 raid 小写 异或引擎 磁盘阵列
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基于结构化模型的高性能RAID系统的设计与实现 被引量:7
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作者 魏沁祺 谢长生 +1 位作者 刘瑞芳 李旭 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2007年第2期376-380,共5页
在RAID系统的研究中,简洁、高效的软件系统是确保整个系统I/O性能和可用性的关键因素.详细介绍了基于结构化模型的高性能RAID系统nssRAID的设计思路,论述了系统中Cache设计、状态迁移机制,基于策略库的管理控制等关键技术的实现细节;以... 在RAID系统的研究中,简洁、高效的软件系统是确保整个系统I/O性能和可用性的关键因素.详细介绍了基于结构化模型的高性能RAID系统nssRAID的设计思路,论述了系统中Cache设计、状态迁移机制,基于策略库的管理控制等关键技术的实现细节;以可引导内核模块的形式在X86-Linux平台上实现了nssRAID系统,实验结果显示,nssRAID系统的IO率和数据吞吐率较目前各种RAID系统均有较大提高. 展开更多
关键词 raid 条带 条带单元
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网络iSCSI-RAID存储系统性能研究 被引量:5
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作者 刘军 崔宝江 +1 位作者 谢广军 刘璟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第4期128-130,共3页
由于iSCSI协议将TCP/IP协议和SCSI很好地结合起来,所以基于iSCSI协议建立网络存储系统具有开放性好、易于扩展、建设成本低等特点。利用iSCSI软件实现方式,设计实现了网络iSCSI-RAID存储系统,并通过实验分析了RAID布局、存储结点数、网... 由于iSCSI协议将TCP/IP协议和SCSI很好地结合起来,所以基于iSCSI协议建立网络存储系统具有开放性好、易于扩展、建设成本低等特点。利用iSCSI软件实现方式,设计实现了网络iSCSI-RAID存储系统,并通过实验分析了RAID布局、存储结点数、网络带宽和条纹单元大小等性能影响因素对系统性能的影响,为改进网络iSCSI-RAID存储系统性能提供了依据。 展开更多
关键词 网络raid 网络存储 性能分析 ISCSI
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廉价冗余盘阵列(RAID)发展综述 被引量:5
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作者 徐敏 陆达 +1 位作者 赵洪志 徐学雷 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 1999年第6期27-29,共3页
廉价冗余盘阵列(RAID)因为能够有效提高计算机数据传输率和数据可靠度,已经成为计算机外存储系统的重要组成部分。近年来,为了进一步提高RAID的请求响应时间和数据可靠度,改善RAID性能,涌现了多种新技术。文章针对R... 廉价冗余盘阵列(RAID)因为能够有效提高计算机数据传输率和数据可靠度,已经成为计算机外存储系统的重要组成部分。近年来,为了进一步提高RAID的请求响应时间和数据可靠度,改善RAID性能,涌现了多种新技术。文章针对RAID性能的各个方面,对这些新技术进行了详细介绍。 展开更多
关键词 raid 冗余盘阵列 外存储系统 计算机
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MuLe-RAID:面向大容量高性能SSD的层次化RAID 被引量:3
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作者 杜溢墨 肖侬 +2 位作者 刘芳 陈志广 欧洋 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2012年第S1期111-117,共7页
利用RAID机制构建基于闪存的SSD可以提高SSD的性能和可靠性,但是随着SSD容量的增大,传统的单层RAID结构容易造成控制器的瓶颈.针对这个问题,提出了一种新的RAID策略——MuLe-RAID(Multiple Level RAID),给出了详细架构和设计细节.其采... 利用RAID机制构建基于闪存的SSD可以提高SSD的性能和可靠性,但是随着SSD容量的增大,传统的单层RAID结构容易造成控制器的瓶颈.针对这个问题,提出了一种新的RAID策略——MuLe-RAID(Multiple Level RAID),给出了详细架构和设计细节.其采用层次化RAID结构,设置多个控制器,在每一层的控制器中实现不同粒度的损耗均衡管理,在保证SSD损耗均衡的同时,通过减轻控制器的瓶颈提高了SSD的性能.为了提高可靠性,MuLe-RAID采用了冗余机制,能够达到RAID5的容错级别.通过模拟实验测试表明,在大容量SSD中,相比传统RAID,MuLe-RAID在保证损耗均衡的基础上有大约30%的性能提升. 展开更多
关键词 raid 固态盘 地址映射 垃圾回收 损耗均衡
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多节点分级网络RAID存储结构研究 被引量:3
13
作者 刘晓光 王刚 +1 位作者 曾昭智 刘璟 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2002年第11期22-23,97,共3页
Storage network is popular solution to constraint of server in storage field. As the Gibson's standards ,the performance of multi-level networked RAID based Cluster is almost same to the improved 2D-parity. Compar... Storage network is popular solution to constraint of server in storage field. As the Gibson's standards ,the performance of multi-level networked RAID based Cluster is almost same to the improved 2D-parity. Compared with other structure, it's easy to realize. 展开更多
关键词 硬盘 磁盘阵列 网络存储系统 raid 存储结构 计算机
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一种可扩展分布式RAID存储集群系统 被引量:5
14
作者 章宏灿 薛巍 舒继武 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期741-746,共6页
一种可扩展、单位存储价格低廉的分布式RAID存储集群系统被提出,用以取代硬件RAID磁盘阵列.该系统具有3个特性:1)通过网络共享存储模型共享存储资源,每个数据节点处于完全对等的地位,是一种P2P架构的实现,易于扩展;2)在用户空间对节点间... 一种可扩展、单位存储价格低廉的分布式RAID存储集群系统被提出,用以取代硬件RAID磁盘阵列.该系统具有3个特性:1)通过网络共享存储模型共享存储资源,每个数据节点处于完全对等的地位,是一种P2P架构的实现,易于扩展;2)在用户空间对节点间的RAID元数据进行同步,具有SingleI/OSpace(SIOS)特性,并能支持各种RAID技术;3)提供内核空间虚拟块设备的访问接口,对文件系统透明.测试结果表明该系统最高连续读带宽达到190MBps;在RAID6冗余配置下,1~2个节点失效不会造成数据访问服务的中断,但1个节点失效会造成连续读带宽下降15%,2个节点失效造成连续读带宽下降18%. 展开更多
关键词 raid 集群 P2P SIOS 网络共享存储模型
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面向视频流数据实时存储的RAID写策略 被引量:4
15
作者 冯丹 陈俭喜 张江陵 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2003年第2期277-279,共3页
本文针对实际应用 ,介绍了常规磁盘阵列 ( RAID) I/ O过程 ,在分析常规 RAID写回策略的基础上提出了一种流水写回式策略 .这种策略充分利用了系统现有资源 ,扩大了并行性 ,提高了数传率 ,缩短了 I/
关键词 视频流数据 实时存储 raid 写策略 磁盘冗余阵列 联机存储系统 I/O响应时间
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集群RAID5存储系统可靠性分析 被引量:11
16
作者 章宏灿 薛巍 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期727-735,共9页
集群存储具有高并发性、高可扩展性、高性价比等特点,成为构建大型存储系统的一种重要技术.但随着系统规模的扩大,系统失效事件日益频繁,如何提高系统可靠性,保证数据持续、有效地访问就成为一个必须解决的问题.集群RAID系统是传统RAID... 集群存储具有高并发性、高可扩展性、高性价比等特点,成为构建大型存储系统的一种重要技术.但随着系统规模的扩大,系统失效事件日益频繁,如何提高系统可靠性,保证数据持续、有效地访问就成为一个必须解决的问题.集群RAID系统是传统RAID技术在集群存储上的延伸,是有效解决可靠性问题的一种方案.出于设计集群RAID5系统的需要,提出了一种基于Markov模型的集群RAID5存储系统的可靠性模型,用以定量分析存储拓扑结构、节点/磁盘平均失效时间、重构速率等参数对集群RAID5系统可靠性的影响.分析表明:1.多层集群RAID5具有比单层集群RAID5更高的系统可靠性,更适合构建集群RAID系统;2.提高重构速率能够带来近似等幅的可靠性提升;3.在保持可靠性不变的前提下,提高重构速率能够降低系统对节点平均失效时间的需求,10倍的重构速率提升最多可以使得系统对节点平均失效时间的需求降低到原来的1/7. 展开更多
关键词 集群存储 raid MARKOV模型 可靠性 重构速率
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BW-netRAID:一种后端集中冗余管理的网络RAID系统 被引量:3
17
作者 那文武 柯剑 +3 位作者 朱旭东 孟晓烜 卜庆忠 许鲁 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期912-923,共12页
在大型网络存储系统中,在设备间采用冗余策略是提高数据可靠性的重要方法.针对目前网络存储系统前端集中冗余管理中存在的性能瓶颈问题,结合带外虚拟化存储管理架构,文中提出了一种前端并行数据传输和后端集中冗余管理的网络RAID存储系... 在大型网络存储系统中,在设备间采用冗余策略是提高数据可靠性的重要方法.针对目前网络存储系统前端集中冗余管理中存在的性能瓶颈问题,结合带外虚拟化存储管理架构,文中提出了一种前端并行数据传输和后端集中冗余管理的网络RAID存储系统.应用服务器从元数据服务器获得地址映射信息后可直接并行访问存储设备,充分利用了所有存储节点的聚合I/O性能;冗余管理服务器在磁盘上以日志方式缓存镜像块数据,然后在后台异步计算校验块,并将新校验块数据更新到对应的存储设备节点,从而避免了前端集中冗余管理的单点性能瓶颈和可靠性问题.对不同访问活跃度的数据采用RAID1/RAID5异构分布的管理方法,取得了系统性能、可靠性和价格的平衡. 展开更多
关键词 网络raid系统 后端集中冗余管理 冗余管理协议 活跃数据缓存 数据可靠性分析
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基于分条单元热度的RAID数据分布优化 被引量:3
18
作者 谢长生 刘艳 +1 位作者 李怀阳 韩德志 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2006年第3期275-278,共4页
磁盘具有离磁盘轴心越远的分区其数据传输率越高的特点,然而传统 RAID 中文件分条单元在磁盘中是随机和静态存放的。针对此种情况,为了充分改进 RAID的 I/O 性能,本文提出了一种动态的 RAID 数据分条存放和迁移策略 PMSH(Placement and ... 磁盘具有离磁盘轴心越远的分区其数据传输率越高的特点,然而传统 RAID 中文件分条单元在磁盘中是随机和静态存放的。针对此种情况,为了充分改进 RAID的 I/O 性能,本文提出了一种动态的 RAID 数据分条存放和迁移策略 PMSH(Placement and Migration based on Stripe unit Heat)。PMSH 根据 RAID 中的文件分条单元的访问热度,动态地将访问频率高的分条单元迁移到数据传榆率较高的磁盘分区,从而优化文件在 RAID 的存放位置,使RAID 中的数据分布能够适应文件访问率的动态变化。仿真实验的结果表明:PMSH 算法能够显著地改进整个 RAID的 I/O 性能,具有很好的实用价值。 展开更多
关键词 分区磁盘 数据传输率 热度 raid
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RAID技术及其在视频领域中的应用与发展 被引量:8
19
作者 杨俊 刘桂清 蔡宣平 《电视技术》 北大核心 2002年第1期78-84,共7页
阐述了RAID(磁盘冗余阵列)数据存储技术的基本原理,重点讨论了不同RAID级别的技术原理、组织形式、性能特点和实现方法。同时,还介绍了目前RAID技术产品的发展概况和视频RAID技术在广电行业中的应用、选择以及发展前景。
关键词 raid技术 图像处理 数据存储
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RAID的并行I/O调度算法分析 被引量:7
20
作者 王芳 张江陵 冯丹 《计算机工程与科学》 CSCD 2003年第2期3-4,30,共3页
由于越来越多的应用受限于I/O,存储系统正起着越来越重要的作用。磁盘阵列RAID是一种提供高性能I/O的最常见存储设备。本文分析了RAID并行I/O调度算法的I/O执行时间和磁盘利用率,为合理配置高性能阵列提供了依据。
关键词 raid 并行I/O调度算法 分析 I/O执行时间 磁盘利用率 存储设备 磁盘阵列
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