發(fā)布時(shí)間：2023-04-07 20:43

　　由于逐步廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的桌面云采用共享存儲(chǔ)技術(shù),其網(wǎng)絡(luò)I/O和磁盤I/O成為性能瓶頸。本文研究基于Openstack云計(jì)算平臺(tái)和Qcow2磁盤文件格式的I/O訪存模式及緩存管理策略,具有重要的理論意義和應(yīng)用場(chǎng)景。根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析,發(fā)現(xiàn)桌面云負(fù)載的時(shí)間局部性和空間局部性都非常好,在桌面云環(huán)境下適合采用緩存來解決網(wǎng)絡(luò)I/O和磁盤I/O的瓶頸。設(shè)計(jì)緩存需要解決以下問題：緩存空間大小、頁(yè)面大小、緩存替換算法。通過分析負(fù)載請(qǐng)求分布,發(fā)現(xiàn)4KB為最合適的頁(yè)面大小。通過分析重用距離,得出LRU緩存替換算法的命中率不高,需要改進(jìn)。由于桌面云負(fù)載的時(shí)間局部性和空間局部性好,故本文考慮在LRU緩存替換算法的基礎(chǔ)上加入預(yù)取策略,得出兩種改進(jìn)的緩存替換算法：讀前寫后策略LRUrw(當(dāng)前請(qǐng)求為讀請(qǐng)求時(shí),將預(yù)取的數(shù)據(jù)塊放置于鏈表頭部,若為寫請(qǐng)求,則將預(yù)取的數(shù)據(jù)塊放置于鏈表尾部)、base后overlay前策略LRUqcow2(若請(qǐng)求的文件為base文件,則將預(yù)取的數(shù)據(jù)塊放置于鏈表尾部,若為overlay文件,則將預(yù)取的數(shù)據(jù)塊放置于鏈表頭部)。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)所提出的兩種改進(jìn)的緩存替換算法與傳統(tǒng)的LRU緩存替換算法進(jìn)行比較...

【文章頁(yè)數(shù)】：53 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 桌面云
    1.2 Openstack
    1.3 Qcow2磁盤文件格式
        1.3.1 KVM
        1.3.2 Qcow2
    1.4 研究現(xiàn)狀
        1.4.1 基于虛擬機(jī)的SSD緩存
        1.4.2 基于存儲(chǔ)系統(tǒng)的SSD緩存
        1.4.3 基于Hypervisor的SSD緩存
    1.5 研究目的與研究?jī)?nèi)容
    1.6 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 I/O訪存模式分析
    2.1 負(fù)載的預(yù)處理
    2.2 添加緩存的可行性
        2.2.1 時(shí)間局部性
        2.2.2 空間局部性
    2.3 I/O訪存模式
        2.3.1 請(qǐng)求分布情況
        2.3.2 負(fù)載情況
        2.3.3 順序請(qǐng)求
        2.3.4 重用距離
第3章 改進(jìn)的緩存管理策略
    3.1 根據(jù)讀寫特征改進(jìn)緩存替換算法
    3.2 根據(jù)qcow2格式特征改進(jìn)緩存替換算法
第4章 實(shí)驗(yàn)分析
    4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
    4.2 實(shí)驗(yàn)集
    4.3 命中率比較
        4.3.1 不同預(yù)取塊數(shù)對(duì)預(yù)取置于頭部的命中率的影響
        4.3.2 不同預(yù)取塊數(shù)對(duì)預(yù)取置于尾部的命中率的影響
        4.3.3 緩存替換算法對(duì)不同文件類型的命中率的影響
        4.3.4 改進(jìn)的緩存替換算法的命中率比較
    4.4 預(yù)取有效性
        4.4.1 不同預(yù)取塊數(shù)對(duì)預(yù)取置于頭部的預(yù)取有效性的影響
        4.4.2 不同預(yù)取塊數(shù)對(duì)預(yù)取置于尾部的預(yù)取有效性的影響
        4.4.3 改進(jìn)的緩存替換算法的預(yù)取有效性比較
    4.5 響應(yīng)時(shí)間
第5章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介(包括論文和成果清單）



本文編號(hào)：3785292