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針對混合型磁碟陣列所設計之校驗資訊緩衝管理機制

為了解決hdd ssd壽命的問題，作者蘇哲稔 這樣論述：

容錯式磁碟陣列5普遍被使用於企業級的儲存系統，藉由儲存額外的校驗資訊以提昇資料的校正能力，並且在成本與效能之間取得一個平衡。然而當固態硬碟逐漸取代傳統硬碟的時代，採用固態硬碟的RAID-5儲存系統仍未廣泛的普及於市場。其原因在於當 RAID-5 更新資料時，若更新資料的範圍小於條帶集，需要讀出舊有的資料與校驗資訊，才能重新計算校驗資訊，最後寫入新資料與校驗資訊。由於SSD的out-place-update的特性，頻繁的更新校驗資訊將衝擊固態硬碟有限的使用壽命。另外，讀取舊資料與頻繁更新校驗資訊也導致整體系統效能下降。本文提出一個局部校驗資訊緩衝管理機制(Parity Buffer Manag

ement Scheme for Hybrid RAID Storage Systems，PBM-RAID)，藉由RAID控制器常用的非揮發性記憶體作為局部校驗資訊的快取記憶體，如此可以解決RAID-5更新資料時，因讀取舊資料以及頻繁更新校驗資訊等因素，導致整體系統效能下降的問題；另外，當更新資料分布於不同條帶集時，由於每一條帶集皆需要利用PPC存放局部校驗資訊，如此PPC的空間很快就被用完，需要將較久未被更新的局部校驗資訊回存於SSD之中。如此將導致PPC的命中率降低，無法發揮延遲寫入校驗資訊的特點。因此，我們利用HDD低成本與大容量的特性來作為校驗資訊主要的緩衝區，以解決 PPC 在頻繁更

新時容易遇到空間不足的問題。並且藉由SSD與HDD平行運作的方式來降低寫入的間接成本。當系統閒置時，則將校驗資訊由快取記憶體轉存至HDD中，或是由HDD回存於SSD中。如此可減少對SSD的寫入成本，並進一步的提升整體寫入效能。實驗結果顯示PBM-RAID將比傳統作法提昇達 51.7%的效能，並且延長SSD壽命達47.1%。