伴随着通讯技术和网络科技的迅速发展,数字化信息呈指数爆炸式增长,数据存储技术也因此迎来了巨大的挑战。存储系统中数据的可靠性问题以及存储系统的能耗问题越来越被人们所关注。虽然传统的RAID(Redundant Arrays of Independent Drives,RAID)存储技术在一定程度上能有效的缓解存储数据的可靠性问题,但是随着当今信息时代的到来,所需存储的数据量不断增大,RAID存储系统中所需的磁盘数量也随之变多,磁盘损坏的概率也随之变大。所以,传统的RAID技术已经越来越难以保证磁盘中数据的可靠性,于此同时RAID存储系统中大量磁盘运行造成的能耗问题也是不可忽视的。本文把纠删码技术应用到RAID存储系统以提高数据的可靠性,同时又考虑了RAID存储系统中的能源消耗问题,通过优化数据布局降低存储系统的能耗。本文完成的主要工作如下:1.综述RAID存储技术的发展历程和原理。介绍了纠删码技术的基本原理和分类,同时介绍了磁盘阵列中的相关节能技术。提出将纠删码容错技术和节能技术相结合的研究思路,这样既能保证存储系统中数据的可靠性,又能降低系统的能耗。2.在已有的星形(STAR)纠删码的基础上,设计了一种在RAID存储系统中,可以容忍三个磁盘同时失效的阵列纠删码——CPC(Cross Parity Check,CPC)码。文中详细介绍了CPC码的编码方法,并根据故障磁盘在磁盘阵列中的不同位置,给出了四种不同情况下三磁盘同时损坏时的数据恢复算法。从编码复杂度、解码复杂度、更新复杂度三个方面分析了CPC纠删码的性能,将该方案与已有的三容错STAR码和EEOD(Extending EVENODD,EEOD)码的数据布局作比较,用详实的数据说明了该方案的优势。3.提出了一种节能型数据布局方案——EECPC(energy-efficient cross parity check,EECPC)数据布局。该方案是对CRUSH(Controlled Replication Under Scalable Hashing,CRUSH)数据布局算法的一种优化,同时能结合CPC纠删码,弥补了CRUSH算法的局限性,有效的降低了RAID存储系统的能耗,提高了系统的可靠性。通过仿真实验,将EECPC数据布局与STAR码的数据布局作比较,体现了EECPC数据布局方案在节能性方面的优势。