实验5-RAID实验-实验报告

计算机系统结构实验报告

班

级

实验日期

实验成绩

学号

实

验

名

称

计算机系统结构实验5（磁盘、固态盘仿真）

实

验

目

的

、

要

求

编译Disksim，测试单个磁盘的性能（Response time）

配置RAID0、RAID1、RAID5并做性能测试

探究性实验（2选1）

实

验

容

、

步

骤

及

结

果

一、编译D ISKSIM，测试单个磁盘的性能（R ESPONSE TIME）

测试某个磁盘，cheetah4LP.parv

../src/disksim cheetah4LP.parv cheetah4LP.outv validate cheetah4LP.trace 0 查看相应的outv文件，获取响应时间结果，使用grep命令得到

grep "IOdriver Response time average" cheetah4LP.outv

二、配置RAID0、RAID1、RAID5并做性能测试

（1）RAID5:为了方便对性能进行比较，进行如下的参数修改：

保存为synthraid5.parv，并进行测试

（2）RAID0：删除多余的generator 0 只留下一个，做如下更改：

保存为synthraid0.parv，并进行测试

（3）RAID1：删除多余的generator 0 只留下一个，做如下更改：

保存为synthraid1.parv，并进行测试

结论：通过测试我们可以发现在有效存储容量相同的情况下，RAID0使用的时间最少，速度最快。

三、探究性实验（2选1）

设计实验，任意选择其中一种RAID模式，分析验证其参数敏感性

参数包括盘数，条带大小。

◎敏感性指：给定负载，其性能是否会随着参数变化而剧烈变化？

◎看上去完全没变化？注意负载强度是否足够。

这里我们选择RAID5模式进行测试。

（1）条带大小一定，磁盘数改变

此时（Stripe unit = 64，Parity stripe unit = 64）

磁盘个数7个8个9个10个11个

设备有效容量12336048 14392056 16448064 18504072 20560080 Synthetic结

21.657719 20.865686 20.332438 19.923599 19.728367

果

2014.436976 1355.984474 1019.857911 882.827067 676.563854 Financial结

果

从一二两幅图中我们可以看到性能受磁盘个个数影响明显，对参数磁盘个数敏感，随着磁盘个数的增加，花费的时间减少。通过第三幅图我们可以看到当负载比较大的时候这种影响格外明显。

（2）磁盘数一定条带大小改变

此时 devices = [ disk0 .. disk7],Storage capacity per device = 14392056, I（2^i） 6 7 8 9 10 11

条带大小64 128 256 512 1024 2048 Synthetic结果20.865686 20.746338 20.819863 20.569234 20.548522 20.551389

Financial结果1355.98447

4

1513.5870

13

1343.2734

10

1591.5768

56

1461.6568

59

1363.0097

25

从图一图二中我们可以看出条带的大小会影响到磁盘读写的性能，但这种影响并不是规律性的，而且性能基本是在一定围波动变化，我们可以认为磁盘对于参数条带大小的变化不是十分敏感。同时通过第三幅图我们可以看到负载大波动的围也会相应的变大。

四、思考题

考虑以下应用场景，选择你认为合适的RAID设计RAID模式，条带大小（给出大致围即可）并给出理由：

A.非线性编辑工作站（做视频编辑的电脑）

答：RAID0,32~64；视频编辑一般处理起来文件比较大，速度比较慢，为了让并行性更好，我们应该让条带大小变小，磁盘个数变多，同时一个磁盘的失效并不会带来太大损失，只需等待其恢复即可继续进行视频处理。

B.web服务器

答：RAID1，128，web服务器对数据的可靠性要求更高，RAID1出现磁盘损坏系统仍然能够工作，速度也比较快

C.代理服务器

答：RAID1，128，代理器对数据的可靠性要求更高，RAID1出现磁盘损坏系统仍然能够工作，速度也比较快

D.FTP服务器

答：RAID3，128，当某个磁盘发生错误的时候磁盘控制器本身能够很容易的发现那个磁盘出错。并且检验空间开销也比较小。