(SOSP'05 Note)Hibernator: Helping Disk Arrays Sleep through the Winter

Hibernator: Helping Disk Arrays Sleep through the Winter
Qingbo Zhu et al.
SOSP 2005

本文讨论了数据中心中磁盘阵列节电的问题。

服务器磁盘阵列的耗电在整个服务器耗电中所占的比例是比较大。与CPU节电等使用动态速度、电压调整技术相比，磁盘的速度切换是比较困难的（需要相关硬件支持，SONY有产品），也是比较慢的（10s级别），代价也是比较高的（会影响磁盘寿命，也启动磁盘时耗电量很大）。作者讨论的磁盘阵列节电技术，仍然从降低磁盘旋转速度出发，但充分考虑了上述因素，采用了大时间粒度的调整策略，将磁盘阵列按照速度分层（tier），每层的磁盘速度相同，但层之间可能不同。根据性能监测结果，采用temperature-based方法将数据在速度不同的各层之间有效分布（访问多的放在高速运行的磁盘上）。在各层内部，仍然使用RAID5存储数据。

除了基本思想，文章讨论了数据分布的问题，对于relocation blocks(RBs)，可能需要根据temperature在层之间移动，怎样减小移动次数当然很重要。

另外，由于数据中心可能会对提供的服务性能作出承诺，若何保证性能在合同许可范围之内也是一个问题。一个简单的思路就是如果性能下降到阈值，就将所有硬盘调整到全速。

如果熟悉动态电压调整（DVS）等CPU功耗的话题，读读这篇文章可能会收获些新的角度、新的思考。