【摘 要】
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数据去重技术和差量压缩技术作为冗余数据消除的重要手段,已经受到越来越多的关注。数据去重可以消除存储系统中相同的数据块,而差量压缩则可以对存储系统中不相同但相似的数据块进行进一步冗余数据消除。然而,在数据去重系统上引入差量压缩技术虽然能够消除更多的冗余数据,但也导致了系统恢复性能的下降。在联合差量压缩的数据去重系统上,数据去重引入的重复块碎片和差量压缩引入的基本块碎片导致了对磁盘的额外访问,从而降低
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数据去重技术和差量压缩技术作为冗余数据消除的重要手段,已经受到越来越多的关注。数据去重可以消除存储系统中相同的数据块,而差量压缩则可以对存储系统中不相同但相似的数据块进行进一步冗余数据消除。然而,在数据去重系统上引入差量压缩技术虽然能够消除更多的冗余数据,但也导致了系统恢复性能的下降。在联合差量压缩的数据去重系统上,数据去重引入的重复块碎片和差量压缩引入的基本块碎片导致了对磁盘的额外访问,从而降低了系统的恢复性能;此外,重复块碎片中的自重复块碎片作为差量压缩的基本块会进一步导致系统恢复性能的损失。为了解决差量压缩引入的碎片化问题,提出了一种在数据去重阶段和差量压缩阶段分两步进行碎片块识别的重写方案,即两步重写方案。（1）在数据去重阶段,设计了差量压缩感知的联合重写方法,对于自重复数据块,联合重写方法将数据块写入到一个分段中,并统计该分段中所有重复块和差量块引用的容器信息来进行重复块碎片识别;对于非自重复数据块,联合重写方法会维护一个统计了所有稀疏容器的列表,并检查当前重复块是否在该列表中来判断该数据块是否是一个碎片块;（2）在差量压缩阶段,设计了基于局部性的双向信息重写方法,包括了利用过去信息的模拟恢复缓存识别方法和利用未来信息的延迟重写窗口识别方法。模拟恢复缓存方法能够在差量压缩阶段识别基本块不在恢复缓存中并导致额外磁盘读取的基本块碎片;延迟重写窗口方法能够通过对后续数据块信息的收集,避免在后续被访问的数据块被错误识别为碎片化数据块。在保证存储系统冗余数据消除率的同时提高了数据去重系统的恢复性能。在开源的数据去重系统destor和数据集Wordpress、Linux、Vmdk和GCC上的对比实验测试表明,相对于无重写的结合差量压缩的去重系统,在冗余数据消除率损失4.7%-6.9%的情况下,两步重写方案的恢复性能是基准系统的1.73-7.28倍。
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