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近些年来,随着云计算、大数据等技术与概念的广泛兴起与发展,用户数据和新型应用以爆炸式的速度增长。这就给作为其基础设施的存储系统提出了越来越高的要求,其中包括数据的可靠性、I/O性能以及存储能力等。为了应对存储系统内部单磁盘可能在性能上带来的瓶颈,RAID技术被广泛地应用到各种实际的存储系统中去。但是,随着需求的不断增加,一些存储系统将遇到存储空间不足的问题,这导致对原有系统的存储容量进行扩容。为了满足当前主流24小时无间断服务的需要,当今的系统扩容都要求在在线的场景下进行。在此前提下,传统的做法是基于轮叫调度的扩容方案。虽然该方案能够使得扩容后的系统访问性能达到最优,但是在扩容过程中几乎要迁移所有的数据。由此带来的大量数据迁移,将会对系统的访问性能带来影响并降低用户体验。所以为了减少扩容时迁移的数据量,人们提出了基于最小数据迁移量的新型扩容方案。本文聚焦的是RAID存储系统的扩容问题,现有的RAID6存储系统的新型扩容算法都是基于最小数据迁移量来设计的,并且假定校验块部署在特定的2块磁盘上。然而实际部署RAID6存储系统时,为了均衡校验盘负载,通常采用轮转的方式将所有的校验块均匀地部署在所有磁盘中。而原有的扩容方案只考虑了数据块的迁移而没有考虑校验块的迁移,这就会导致在扩容后的系统中校验块的负载不均衡。针对校验块为轮转部署的RAID6存储系统,本文就最常用的纠删码RDP编码与EVENODD编码,提出了一种新型的扩容方案RSR。 RSR在满足数据最小迁移量的基础上,通过多条带间逻辑拼接的方式,使得系统在扩容后数据块与校验块均衡地部署在所有磁盘上。RSR还通过引入Piggyback技术减少了扩容后更新校验块所带来的开销。本文采用广泛接受的磁盘模拟器DiskSim对RDP编码和EVENODD编码分别进行模拟实验。为了比较不同扩容方案的性能,本文选取RSR、 RS6、 RR4、RR5这4种扩容方案,并对其扩容时间和扩容后的访问性能进行对比模拟实验。对于RDP编码,实验从6个磁盘扩容到18个磁盘,分4次分别增加2、4、2、4个磁盘。模拟实验结果表明,RSR在总体扩容时间上对比RR4和RR5减少了53.45%～76.75%,对比RS6减少了-0.74%～6.89%。RSR在写主导的访问记录Finiciall下,在扩容后平均访问时间上对比RR5增加了0.76%～15.92%,而RR4、RS6由于校验块不均衡的原因无法得出有效的平均访问时间。对于EVENODD编码,RSR在对比模拟实验中有着相似的表现。所以RSR在多种算法中具有较低的扩容开销,并在扩容后的系统访问性能上接近最优。