【摘 要】
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闪存固态盘由于高性能、低功耗、高并发以及相对成熟的工艺,目前被广泛使用在各种存储系统中,尤其是移动端和高端服务器中。但由于闪存介质特性,闪存固态盘具有有限次的擦除
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闪存固态盘由于高性能、低功耗、高并发以及相对成熟的工艺,目前被广泛使用在各种存储系统中,尤其是移动端和高端服务器中。但由于闪存介质特性,闪存固态盘具有有限次的擦除次数,当擦除次数过多时,有可能发生数据失效现象。尤其是近年来随着数据量的激增,工业界为降低成本,推动闪存由单个存储单元存储一位(SLC)向单个存储单元存储两位(MLC)甚至单个存储单元存储三位(TLC)发展。这一技术极大的增加了存储容量,但使得闪存固态盘的可靠性进一步降低。独立磁盘冗余技术(RAID)是一种通过构建条带,利用冗余数据来提供存储系统高并发和可靠性的技术。但传统RAID技术针对磁盘系统设计,基于固态盘的RAID系统并不能很好的发挥固态盘的优势。本文利用多种SSD构建了RAIS系统,通过测试分析,探讨了闪存阵列的特性。同时针对SSD可靠性问题设计了一种基于物理地址划分条带的SSD内部闪存阵列策略,通过采用日志结构数据布局方式,基于写请求到达的先后顺序动态构建RAID5条带,一方面闪存固态盘不需要额外的内存空间来存储条带表,节省了内存空间、加速寻址效率,另一方面解决了RAID5校验数据频繁更新对固态盘性能和寿命的影响。本文提出了一种面向固态盘内部的基于条带的全局垃圾回收策略,通过重新划分垃圾回收粒度,采用链表方式进行回收块的管理,有效的减少了闪存固态盘的写入放大。
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