● 摘要
随着数据中心的能源消耗问题越来越受到IT产业的广泛关注，如何节约数据中心的能源消耗逐渐成为了研究人员们重点讨论的一项议题。在数据中心的能耗组成中，存储系统占到了40%，而数据备份是数据中心的存储系统的主要应用之一。因此，应用合理的备份策略，降低存储系统能耗，是实现减少数据中心整体电能消耗的重要途径。
本文提出了一个适用于备份应用的存储系统能耗模型。该模型由存储系统的服务器能耗模型与硬盘的能耗模型整合而成。为了适应不同应用场景，论文针对磁盘建立了基于统计信息和基于运行过程的两种不同的能耗模型。同时，我们还通过扩展现有的磁盘模拟工具，设计并实现了新的面向存储系统的能耗模拟框架。此外，为了有效减少备份应用产生的存储系统中的冗余数据，论文接下来提出了面向备份任务的重复数据删除框架。该框架通过独特的双缓存机制提高了重复数据删除的效率，缓解了重删过程中的指纹查询瓶颈问题。在此基础之上，我们设计了两种基于重删的备份策略，分别面向备份吞吐率的优化和能耗效率的优化。论文在最后对能耗模型和重删框架进行了性能评估试验，并对备份策略的有效性进行了实验验证。