MuLe-RAID:面向大容量高性能SSD的层次化RAID  

MuLe-RAID: Constructing Large Scale and High-Performance SSD with Multiple Level RAID Architecture

作　　者：杜溢墨[1] 肖侬[1] 刘芳[1] 陈志广[1] 欧洋[1] 

机构地区：[1]国防科学技术大学计算机学院,长沙410073

出　　处：《计算机研究与发展》2012年第S1期111-117,共7页Journal of Computer Research and Development

基　　金：国家自然科学基金重点项目(60736013);国家自然科学基金项目(60903040;61070198;60803100)

摘　　要：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.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.

关 键 词：RAID 固态盘 地址映射 垃圾回收 损耗均衡 

分 类 号：TP3[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]