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随着大数据、云计算、物联网和5G等技术的发展,数据量呈现爆发增长,数据中心存储容量与设备可靠性愈发面临严峻挑战。由于RAID6存储系统拥有更高的数据可靠性和可扩展性,这就使得对RAID6存储系统扩容方案的研究显得尤为重要。鉴于RAID6编码都拥有自身独特的布局,且对扩容时间影响较大,因此本文对H-Code、HDP Code、Short Code三种编码布局特点进行分析,并分别从影响扩容效率的总I/O开销、总XOR开销和数据迁移量三个方面提出有针对性的解决方案。本文主要研究内容及创新点如下:(1)本文结合H-Code编码特点,提出一种满足降低扩容开销的HS6扩容方案。该方案优化了待移动数据的迁移路径,降低了行校验盘I/O读写频率,解决了H-Code编码独立行校验盘更新可能造成I/O瓶颈的潜在风险。对比实验数据显示,与Round-Robin和Semi-RR扩容方案相比,HS6方案减少了30.6%-62.9%的I/O开销。(2)本文提出一种拥有均匀数据分布、最小数据迁移和减少计算开销的HDS扩容方案。该方案迁移最少的数据,优化了校验数据的更新次序,减少了由于HDP Code编码不具备最优更新复杂度所带来的额外计算开销。对比实验数据显示,HDS方案与典型扩容方案相比,降低了66.1%-76.9%的XOR计算开销。(3)本文提出一种新磁盘添加位置最佳,满足最优数据迁移量的SS6扩容方案。该方案缓解了Short Code编码的RAID6存储系统中新磁盘添加位置对扩容效率的不利影响,合理的迁移数据选择机制满足了最小数据迁移的要求。对比实验数据显示,SS6方案与典型扩容方案相比,减少了67.92%-86.38%的数据迁移量,离线场景下缩短了14.5%-63.5%的总扩容时间。本文从RAID6编码的布局特点进行分析,对H-Code、HDP Code和Short Code编码的RAID6存储系统提出有针对性的解决方案,将编码布局对扩容效率所造成的不利影响降到最低,为下一步固态盘阵列扩容技术以及分布式环境下的扩容技术研究提供了理论基础及新的思路。