發(fā)布時(shí)間：2021-09-12 18:52

　　在高性能的計(jì)算機(jī)集群系統(tǒng)中,采用高速網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)集群中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行互連已成為當(dāng)前集群技術(shù)發(fā)展的主流。網(wǎng)絡(luò)組件是集群系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的重要組成部分,直接影響了集群系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)。另一方面,集群網(wǎng)絡(luò)具有許多明顯不同于一般網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)特征,例如高帶寬、低延遲、高可靠性等等,如果系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)組件不能充分利用這些優(yōu)點(diǎn),就容易成為系統(tǒng)的瓶頸。因此,針對(duì)高性能集群網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)非常必要。RPC是一項(xiàng)廣泛用于集群與分布式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組件與通信技術(shù)。然而,當(dāng)傳統(tǒng)的RPC技術(shù)用在基于高速網(wǎng)絡(luò)的集群環(huán)境中時(shí)其性能表現(xiàn)很一般,其主要原因就在于傳統(tǒng)的RPC技術(shù)并沒(méi)有充分利用到集群網(wǎng)絡(luò)中所特有的優(yōu)點(diǎn)。仔細(xì)研究了傳統(tǒng)的RPC技術(shù),研究表明傳統(tǒng)RPC在集群網(wǎng)絡(luò)中性能表現(xiàn)差的主要原因之一是由RPC技術(shù)中的序列化/反序列化操作引起的。因此提出了一種同構(gòu)集群下專用的序列化/反序列化方法——SimpSerial,它能夠減少傳統(tǒng)的序列化/反序列化方法中的數(shù)據(jù)拷貝次數(shù),以此來(lái)大幅度地提升集群網(wǎng)絡(luò)的性能。將SimpSerial在真實(shí)的集群環(huán)境中加以實(shí)現(xiàn),并進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試表明此方法能顯著提升集群網(wǎng)絡(luò)的性能,當(dāng)測(cè)試中所傳... 

【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)】：116 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 集群
    1.2 集群系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)組件
    1.3 集群系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究工作
    1.5 論文的組織結(jié)構(gòu)
2 一種同構(gòu)集群中的專用RPC序列化方法
    2.1 傳統(tǒng)RPC中的數(shù)據(jù)處理過(guò)程
    2.2 序列化操作過(guò)程的解析
    2.3 同構(gòu)集群中一種專用的序列化方法—SimpSerial
    2.4 測(cè)試及分析
    2.5 本章小結(jié)
3 集群系統(tǒng)中分區(qū)間的RPC超時(shí)機(jī)制
    3.1 RPC系統(tǒng)超時(shí)機(jī)制的研究現(xiàn)狀
    3.2 對(duì)超時(shí)現(xiàn)象的具體分析
    3.3 基于排隊(duì)論的RPC超時(shí)值分析
    3.4 一種分區(qū)間的RPC自適應(yīng)超時(shí)機(jī)制
    3.5 測(cè)試與分析
    3.6 本章小結(jié)
4 Cappella集群系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中間層設(shè)計(jì)
    4.1 集群系統(tǒng)中TCP與RDMA協(xié)議的性能研究
    4.2 Cappella集群系統(tǒng)總體介紹
    4.3 Cappella系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層次
    4.4 網(wǎng)絡(luò)中間層的具體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
    4.5 性能評(píng)測(cè)
    4.6 集群系統(tǒng)中提升網(wǎng)絡(luò)性能的方法總結(jié)
    4.7 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 本文的具體研究工作與貢獻(xiàn)
    5.2 進(jìn)一步的研究工作
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄2 攻讀學(xué)位期間申請(qǐng)的技術(shù)專利
附錄3 攻讀學(xué)位期間參與的主要科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大數(shù)據(jù)分析——RDBMS與MapReduce的競(jìng)爭(zhēng)與共生[J]. 覃雄派,王會(huì)舉,杜小勇,王珊.  軟件學(xué)報(bào). 2012(01)
[2]大規(guī)模集群中一種自適應(yīng)可擴(kuò)展的RPC超時(shí)機(jī)制[J]. 錢迎進(jìn),肖儂,金士堯.  軟件學(xué)報(bào). 2010(12)
[3]云計(jì)算:系統(tǒng)實(shí)例與研究現(xiàn)狀[J]. 陳康,鄭緯民.  軟件學(xué)報(bào). 2009(05)
[4]基于Infiniband技術(shù)構(gòu)建高性能分布式文件系統(tǒng)-Lustre[J]. 董勇,周恩強(qiáng),陳娟.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2005(22)
[5]TCP加速技術(shù)研究綜述[J]. 王圣,蘇金樹.  軟件學(xué)報(bào). 2004(11)
[6]IPoIB體系結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用[J]. 劉愛(ài)華,錢德沛,董小社,喬楠.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2003(09)
[7]Linux下RPC的分析及改進(jìn)[J]. 劉心松,邱元杰,楊鋒.  小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2001(07)
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博士論文
[1]文件系統(tǒng)語(yǔ)義分析技術(shù)研究[D]. 夏鵬.華中科技大學(xué) 2011
[2]基于對(duì)象的并行文件系統(tǒng)接口語(yǔ)義擴(kuò)展研究[D]. 涂旭東.華中科技大學(xué) 2011
[3]大規(guī)模Lustre集群文件系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 錢迎進(jìn).國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011



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