电 子 科 技 大 学 学 报 第 39 卷
136
表1
四类阵列码译码所需平均异或次数
信息磁盘数(m) 总磁盘数(n) X码 EVENODD码 V码 RS码
3 5 2 4.00 1.00 9
5 7 4 6.25 1.83 15
7 9 6 8.34 2.75 21
11 13 10 12.40
4.50 44
13 15 12 15.
41 5.50 52
17 19 16 18.50
7.50 85
19 21 18 20.50
8.50 95
23 25 22 24.50
10.50 115
29 31 28 30.50
13.50 145
31 33 30 32.50
14.50 155
从表1中可以看出,码的长度比较短时(信息列
的列数),V码的每个信息位需要的异或次数最少,
译码性能最好。而基于XOR的RS码的译码复杂度最
高,并且随域的扩大而快速增加。
3.2 小写性能和平衡特性的分析
影响数据布局性能的另外两个重要参数为小写
性能和平衡特性。在RAID中,当一次写入数据远远
小于(
或等于)一个信息位时,称为小写。小写时,由
于信息位改变,则相应的校验位需要修改,而带来
的额外开销会降低阵列的吞吐量,从而影响整个系
统的I/O性能
[5-6]
。在 EVENODD码数据布局中,一个
信息位改变,平均需要 41/( 2)N次读写操作
[5]
。
而在V码数据布局中,每个信息位只用来计算两个
校验位,所有的校验位只依赖信息位,校验位之间
是相互独立的,更新一个信息位会导致两
个校验位
更新,因此只需要3次读写操作,达到了容许两磁盘
错误更新复杂性的最低限。
在EVENODD码、RS码的数据布局中,校验位都
集中在某两个磁盘中。当对磁盘频繁小写时,需要
对校验盘频繁地写操作,造成系统的I/O瓶颈问题。
而在
V码数据布局中,校验位均匀分布在阵列的每
个盘的不同位置。因此小写操作时,修改相应的校
验位,不需要集中对某两个盘进行写操作,而是分
散到每个盘上,有利于解决磁盘I/O问题。
4 结 论
本文提出了一种基于V码的数据布局,与其他
容许两个磁盘故障的数据布局相比较,EVENODD
码小写额外开销较高,而RS码编译码计算复杂度较
高。V码的数据布局冗余率、编译复杂度、小写额
外开销都达到了最优,并且编码和译码编译码算法
简单,校验位均匀分布在每个盘上,平衡性好。
参 考 文 献
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编 辑 黄 莘
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