在大型互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,內(nèi)存鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)被廣泛運(yùn)用,以提供低延遲、高吞吐率的數(shù)據(jù)訪問(wèn),但是內(nèi)存中的數(shù)據(jù)在服務(wù)器掉電重啟后將會(huì)丟失。因此諸如Redis等系統(tǒng)會(huì)定期將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)刷到磁盤(pán)或固態(tài)硬盤(pán)中。同時(shí),為了提供容錯(cuò)能力,這些系統(tǒng)會(huì)將數(shù)據(jù)備份到遠(yuǎn)程服務(wù)器的持久性存儲(chǔ)設(shè)備上。一種典型的備份方式為主備份復(fù)制。如此,磁盤(pán)（固態(tài)硬盤(pán)）和網(wǎng)絡(luò)成為了這些系統(tǒng)的延遲的瓶頸。近年來(lái),非易失性?xún)?nèi)存和遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪問(wèn)技術(shù)逐漸被廣泛地關(guān)注和研究。非易失性?xún)?nèi)存因其高存儲(chǔ)密度、高訪問(wèn)速度以及可直接尋址的優(yōu)點(diǎn),被用于直接構(gòu)建計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主內(nèi)存。而遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪問(wèn)技術(shù)則能夠直接讀寫(xiě)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的內(nèi)存空間而不需要對(duì)端計(jì)算機(jī)處理器的參與,因而可以大大降低系統(tǒng)的延遲。為了克服傳統(tǒng)鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)的的性能,延遲瓶頸,本文將研究如何利用遠(yuǎn)程直接了內(nèi)存訪問(wèn)技術(shù)來(lái)構(gòu)建低延遲的基于非易失性?xún)?nèi)存的分布式鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)。在本文所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)中,非易失性?xún)?nèi)存不僅降低了請(qǐng)求延遲,同時(shí)使得同步的（快速）主備份復(fù)制成為可能。對(duì)于一個(gè)插入數(shù)據(jù)的操作,產(chǎn)生的所有對(duì)非易失性?xún)?nèi)存的修改都被系統(tǒng)收集和記錄下來(lái)。這些修改將在主備份復(fù)制的時(shí)候,通過(guò)遠(yuǎn)程直接內(nèi)存寫(xiě)入操作,從... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

–1NVDS系統(tǒng)架構(gòu)

輪詢(xún)線(xiàn)程發(fā)送，將極大限制服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的吞吐量以及單個(gè)請(qǐng)求的延遲。而由工作線(xiàn)程發(fā)送回復(fù)，則可以最大化服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的并行執(zhí)行能力，提高性能，降低延遲。圖3–3展示了輪詢(xún)線(xiàn)程和工作線(xiàn)程的工作原理：— 18 —

郊?蕩媧⑾低車(chē)納杓樸朧迪稚蝦＝煌ù笱?妒墾?宦畚?4.2.2 實(shí)驗(yàn)分析圖4–1給出了基于 RC 的 RDMA 寫(xiě)和基于 UD 的 RDMA 發(fā)送的延遲信息。因?yàn)?UD并不向發(fā)送端發(fā)送一個(gè) ACK 標(biāo)志，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了服務(wù)器端接收到客戶(hù)端的消息后立即返回此消息，并以客戶(hù)端從發(fā)送到接收到回復(fù)消息的總時(shí)間的一般作為端到端的通信延遲。該圖表明基于 UD 的 RDMA 發(fā)送總比上比基于 RC 的 RDMA 寫(xiě)的延遲要高大約0.4微秒。但是，當(dāng)在一個(gè)具有成百上千服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的集群中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，基于 RC 的RDMA 寫(xiě)的延遲則顯著增加，而 RDMA 發(fā)送的延遲則沒(méi)有明顯的變化。為了模擬大規(guī)模集群導(dǎo)致的面向連接的隊(duì)列二元組的狀態(tài)緩存問(wèn)題，我們?cè)诳蛻?hù)端和服務(wù)器端分別分配了成百上千的隊(duì)列二元組，并兩兩相連。對(duì)于 RDMA 寫(xiě)，同一時(shí)刻


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