海量分级存储系统中磁带访问性能优化

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1、计算机测量与控制．2011．19(10)·2498·ComputerMeasurement＆Control：设计与藏用文章编号：1671～4598(2011)1O一2498一O3中图分类号：TP216文献标识码：A海量分级存储系统中磁带访问性能优化芦艳芳，程耀东(1．安阳工学院，河南安阳455000；2．中国科学院高能物理研究所计算中心，北京100049)摘要：磁带是顺序访问设备，其访问性能因受到多方面因素的影响而变化很大，因此进行针对性的优化非常必要；采用基于磁盘一磁带的分级存储管理是海量存储系统中最常用的技术手

2、段之一，首先对当前磁带访问的现状和影响因素进行分析，然后对性能优化方法进行探讨，包括驱动器调度、迁移策略、文件大小、磁带文件顺序等；实验结果表明，海量分级存储系统将网络存储架构与破带存储结合起来，具有良好性价比，在高能物理、数字媒体等领域得到广泛应用。关键词：分级存储，海量存储；磁带性能优化；高能物理PerformanceOptimizationofTapeAccessinMassiveHSMSystemLuYanfang，ChengYaodong(1．AnyangInstituteofTechnology，Any

3、ang，455000，China2．Computingcenter，instituteofHighEnergyPhysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：thetapeisonekindofsequenceaccessequipments，anditpresentsbadperformanceinrandomfileaccessenvironment．There—fore，itisverynecessarytooptimizetapea

4、ccesstogetreasonableperformanceofoverallHSMsystem．Hierarchicalstoragemanagementcomposedofdisksandtapesisoneofmostwidelyusedtechnologiesinmassstoragesystem，firstlygivesabriefintroductiontothecurrentstatusofthetapeaccess，thenanalyzesvariousfactors，andinvestigate

5、stheperformanceoptimizationmethods，includingdriveseheduling，migrationstrategies，filesizeadjusting，filesequencereordering．ExperimentalresultsshowsthattheMassiveHSMsystemcombinednet—workstoragearchitecturewithtapestoragehasgoodvalueandhaswidelyusedinhighenergyph

6、ysics，digitalmediaandotherfields．Keywords：hierarchicalstoragemanagement(HSM)；massstoragesystem(MSS)；tapeperformanceoptimization；highenergyphysics0引言结果。随着科学实验规模的不断扩大和实验复杂性的不断增加，1相关工作将产生越来越多的海量数据，比如欧洲核子研究中心的大型强1．1CASTOR子对撞机LHC(LargeHadronCollider)每年产生15PB(1PBCAS

7、TOR[是欧洲核子中心CERN开发的一套海量存储=1024TB)数据，北京正负电子对撞机BEPC将未来几年内管理软件，用于存储物理实验数据与用户文件。它提供类似于将累积5PB以上的数据。这些实验数据需要保存lO年以上，UNIX的树形目录，通过使用命令行或者编程库，用户能够方且在保存期阀还需要随机在线访问。面对如此巨大的数据量以便地访问到存放在磁盘或磁带上的文件。CASTOR的主要组及在线访问的需求，基于磁盘一磁带的分级存储成为当前最常件与结构如图1所示。用的技术手段之一。分级存储根据数据的重要性、访问频率、保留时间

8、、容量、性能等指标，将数据存储到不同性能的存储设备上。分级存储的工作原理是基于数据访问的局部性。通过将不经常访问的数据自动移到存储层次中较低的层次，释放出较高成本的存储空间给更频繁访问的数据，以获得更好的性价比。但是，磁带属于顺序读写设备，且磁带驱动器具有独占访问的特性，更换磁带以及定位速度较慢，导致在多磁带读写请求情况下磁带访问效率降低，这是目前分级存储面