ROS:机架式光存储系统,实现长期数据保存的在线访问

需积分: 5 0 下载量 148 浏览量 更新于2024-07-10 收藏 3.74MB PDF 举报
"ROS是一种机架规模的光存储系统,旨在解决大数据时代长期数据保存和高效访问的需求。系统在42U机架内集成大量光盘,实现PB级别的存储容量,并支持在线访问。为了提高存储密度和简化机械结构,ROS采用了可旋转滚轮和分离式机械臂设计。该系统采用分层存储策略,结合固态硬盘、硬盘和光盘的优势,通过固态硬盘和硬盘缓存来掩盖机械操作的延迟。同时,设计了一种名为OLFS的光学库文件系统,该系统基于FUSE并进行了优化,以提供POSIX接口,使用户能透明地操作分层存储,减少了不必要的用户/内核上下文切换,提高了性能。通过评估,ROS在10GbE网络环境下,能接近饱和地提供Samba的吞吐量,文件写入延迟约为53ms,读取延迟约为15ms,展示了良好的内联可访问性。此外,ROS还能有效地隐藏和虚拟化内部复杂操作,便于在数据中心部署。" ROS系统是针对数字数据快速增长和长期保存需求而设计的新型存储解决方案。传统的HDD阵列和磁带库在成本和访问性方面存在局限,而ROS通过优化光盘存储,克服了这些局限。在42U的标准机架中,ROS集成了数千张光盘,提供了PB级的存储容量,这远超单个光盘的存储能力。同时,ROS的创新之处在于其机械设计,使用可旋转滚轮和独立的机械臂,提高了光盘的存储密度,降低了复杂性。 为了实现高效的数据访问,ROS采用了一个分层存储架构,其中固态硬盘(SSD)和硬盘(HDD)作为高速缓存,用于处理频繁访问的数据,而光盘则用于长期存储。这种分层策略有助于隐藏机械操作的延迟,使得用户可以近乎实时地访问数据。OLFS(光学库文件系统)作为ROS的核心组件,不仅负责调度机械操作,还提供了符合POSIX标准的用户接口,让用户能够在不知道底层存储细节的情况下,如同操作常规文件系统一样使用ROS。OLFS通过优化FUSE框架,减少了上下文切换,提升了系统性能。 性能评估显示,ROS在NAS模式下,通过Samba和FUSE堆叠,能充分利用10GbE网络的带宽,为外部用户提供接近饱和的吞吐量。在这样的设置下,ROS的写入和读取延迟分别保持在53毫秒和15毫秒左右,这证明了其优秀的内联可访问性。ROS还能够有效地将内部的复杂操作隐藏和虚拟化,简化了数据中心的部署和管理。 ROS是一种创新的光存储系统,通过结合光盘的长期保存优势、分层存储的效率以及优化的文件系统,为大数据时代的长期数据保存和在线访问提供了一个经济且高效的解决方案。