發(fā)布時(shí)間：2021-01-12 16:23

　　大規(guī)模存儲(chǔ)系統(tǒng)中磁盤(pán)故障預(yù)測(cè)至關(guān)重要,一旦磁盤(pán)損壞信息丟失,將會(huì)給企業(yè)帶來(lái)無(wú)法挽回的損失。基于磁盤(pán)運(yùn)行數(shù)據(jù),使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)行磁盤(pán)故障預(yù)測(cè),目前已可得到較好的預(yù)測(cè)效果。但由于S.M.A.R.T屬性對(duì)故障表征能力的局限性,僅含單個(gè)時(shí)間點(diǎn)的信息導(dǎo)致預(yù)測(cè)效果不佳。在磁盤(pán)故障預(yù)測(cè)問(wèn)題中,目前預(yù)測(cè)的召回率和誤報(bào)率無(wú)法達(dá)到工業(yè)級(jí)應(yīng)用水平。文章將時(shí)序信息引入磁盤(pán)預(yù)測(cè)模型,提出時(shí)序隨機(jī)森林的磁盤(pán)故障預(yù)測(cè)方法,包括數(shù)據(jù)時(shí)序特征處理和時(shí)序模型的優(yōu)化。時(shí)序特征處理部分,提出數(shù)據(jù)時(shí)序分配策略,將時(shí)序數(shù)據(jù)按照時(shí)間動(dòng)態(tài)分配到訓(xùn)練集、驗(yàn)證集與測(cè)試集;提出時(shí)序特征處理算法,將S.M.A.R.T屬性的變化值拓展到模型特征中。預(yù)測(cè)模型優(yōu)化部分,提出隨機(jī)森林決策樹(shù)時(shí)序權(quán)重投票算法,基于樣本數(shù)據(jù)的時(shí)序特征,對(duì)隨機(jī)森林中的不同決策樹(shù)初始化不同權(quán)重,使用均值和方差進(jìn)行時(shí)序數(shù)據(jù)的擬合;提出負(fù)反饋更新模型,在隨機(jī)森林中引入后驗(yàn)決策樹(shù);基于歷史預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)加入負(fù)反饋信息,提出決策樹(shù)權(quán)重更新算法�；�于上述研究,設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)中心的磁盤(pán)故障預(yù)測(cè)原型系統(tǒng),包括磁盤(pán)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、磁盤(pán)故障預(yù)測(cè)子系統(tǒng)、磁盤(pán)巡檢子系統(tǒng)與中心監(jiān)控子系統(tǒng),現(xiàn)已部署在... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

隨機(jī)森林邏輯架構(gòu)圖

圖 2-2 Verify12 指令結(jié)構(gòu)圖圖 2-3 Verify16 指令結(jié)構(gòu)圖發(fā)起者通過(guò)向設(shè)備發(fā)送磁盤(pán)巡檢指令，控制設(shè)備進(jìn)行邏輯塊的檢查。每一個(gè)邏輯塊的檢查，包含用戶數(shù)據(jù)和其他的保護(hù)信息兩部分，基于發(fā)起者對(duì) VRPROTECT字段的填寫(xiě)格式。其中 LBA 為待巡檢的目標(biāo)扇區(qū)起始地址，LENGTH 為待巡檢的長(zhǎng)

16圖 2-3 Verify16 指令結(jié)構(gòu)圖發(fā)起者通過(guò)向設(shè)備發(fā)送磁盤(pán)巡檢指令，控制設(shè)備進(jìn)行邏輯塊的檢查。每一個(gè)邏輯塊的檢查，包含用戶數(shù)據(jù)和其他的保護(hù)信息兩部分，基于發(fā)起者對(duì) VRPROTECT字段的填寫(xiě)格式。其中 LBA 為待巡檢的目標(biāo)扇區(qū)起始地址，LENGTH 為待巡檢的長(zhǎng)度，我們可通過(guò)對(duì)設(shè)備下發(fā) SCSI 命令時(shí)，修改指令結(jié)構(gòu)中命令控制塊的數(shù)據(jù)段部分，對(duì)磁盤(pán)下發(fā)不同的巡檢長(zhǎng)度。2.4.2 磁盤(pán)巡檢應(yīng)用在磁盤(pán)巡檢時(shí)，對(duì)系統(tǒng)前臺(tái)的 I/O 有一定的影響[30]，不同的巡檢參數(shù)對(duì)前臺(tái) I/O的影響有所不同。巡檢一般希望對(duì)前臺(tái)的影響不要過(guò)大，所以會(huì)設(shè)置相應(yīng)的檢查頻

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