隨著高性能計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展,I/O密集型應(yīng)用對(duì)高性能計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)子系統(tǒng)的容量、性能、可擴(kuò)展性和可靠性等方面提出了越來(lái)越高的要求,在大數(shù)據(jù)時(shí)代下,海量數(shù)據(jù)的快速分析處理也需要優(yōu)秀的存儲(chǔ)系統(tǒng)作為支撐。存儲(chǔ)子系統(tǒng)作為高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,其I/O性能和系統(tǒng)計(jì)算性能的不匹配已經(jīng)成為阻礙系統(tǒng)整體性能提升的重要瓶頸。磁盤作為目前主流的存儲(chǔ)設(shè)備,其性能提升速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于CPU等計(jì)算設(shè)備的性能提升速度,面對(duì)這一事實(shí),現(xiàn)有存儲(chǔ)架構(gòu)的性能可提升空間有限。多層存儲(chǔ)架構(gòu)的靈感來(lái)自于單機(jī)環(huán)境下的存儲(chǔ)層次結(jié)構(gòu),為高性能計(jì)算機(jī)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)增加存儲(chǔ)設(shè)備組成本地存儲(chǔ),將原有的存儲(chǔ)子系統(tǒng)作為全局存儲(chǔ),兩者組成多層結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮各種類型存儲(chǔ)資源的優(yōu)勢(shì),是未來(lái)高性能計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展方向。本文面向多層存儲(chǔ)架構(gòu),對(duì)其I/O優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行了研究,主要工作如下:1、對(duì)多層存儲(chǔ)架構(gòu)的運(yùn)行模式進(jìn)行了研究。多層存儲(chǔ)架構(gòu)相比傳統(tǒng)的單層存儲(chǔ)架構(gòu)有著更大的性能提升空間,本文分析了目前多層存儲(chǔ)架構(gòu)中使用的I/O調(diào)度和容錯(cuò)方法,指出了其中存在的問(wèn)題和對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化的方向。2、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于節(jié)點(diǎn)I/O繁忙度的I/O調(diào)度方法。在多層存儲(chǔ)架... 

【文章來(lái)源】：國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 高性能計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展
        1.1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)高性能計(jì)算機(jī)性能的影響
        1.1.3 高性能計(jì)算機(jī)I/O系統(tǒng)面臨的突出挑戰(zhàn)
    1.2 多層存儲(chǔ)架構(gòu)
        1.2.1 當(dāng)前單層存儲(chǔ)架構(gòu)的局限
        1.2.2 計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)
        1.2.3 多層存儲(chǔ)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)
        1.2.4 多層存儲(chǔ)系統(tǒng)中亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題
    1.3 本文工作
    1.4 本文結(jié)構(gòu)
第二章 層次式文件系統(tǒng)
    2.1 層次式文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.1.1 多層存儲(chǔ)資源管理框架
        2.1.2 系統(tǒng)融合管理模塊
    2.2 層次式文件系統(tǒng)的I/O調(diào)度方法
        2.2.1 I/O調(diào)度對(duì)I/O性能的影響
        2.2.2 常見(jiàn)的I/O調(diào)度器
    2.3 層次式文件系統(tǒng)的I/O容錯(cuò)方法
        2.3.1 非運(yùn)行時(shí)容錯(cuò)
        2.3.2 運(yùn)行時(shí)容錯(cuò)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于節(jié)點(diǎn)I/O繁忙度的I/O調(diào)度方法
    3.1 I/O繁忙度的定義
    3.2 層次式的I/O繁忙度獲取及維護(hù)策略
    3.3 分布協(xié)同的運(yùn)行時(shí)I/O調(diào)度算法
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于分層協(xié)同的I/O容錯(cuò)方法
    4.1 I/O容錯(cuò)代理層的構(gòu)建方法
    4.2 面向“磁盤滿”異常的I/O容錯(cuò)方法設(shè)計(jì)
        4.2.1 本地存儲(chǔ)空間的“磁盤滿”異常
        4.2.2 面向“磁盤滿”異常的I/O容錯(cuò)過(guò)程
    4.3 面向多副本讀異常的I/O容錯(cuò)方法設(shè)計(jì)
        4.3.1 多副本讀異常
        4.3.2 面向多副本讀異常的I/O容錯(cuò)過(guò)程
    4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與性能測(cè)試
    5.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
        5.1.1 基于節(jié)點(diǎn)I/O繁忙度的I/O調(diào)度方法的實(shí)現(xiàn)
        5.1.2 基于分層協(xié)同I/O容錯(cuò)方法的實(shí)現(xiàn)
    5.2 性能測(cè)試
        5.2.1 調(diào)度性能測(cè)試
        5.2.2 容錯(cuò)能力測(cè)試
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 研究工作總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]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
[2]大規(guī)模分布式存儲(chǔ)技術(shù)研究[D]. 魏青松.電子科技大學(xué) 2004
[3]分布式文件系統(tǒng)高可用問(wèn)題研究[D]. 史小冬.中國(guó)科學(xué)院研究生院（計(jì)算技術(shù)研究所） 2002



本文編號(hào)：3133629