針對(duì)在使用高速存儲(chǔ)硬件時(shí)常規(guī)網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)會(huì)被軟件開銷影響整體性能的問題,提出了利用存儲(chǔ)性能開發(fā)套件(SPDK)搭建文件系統(tǒng)的方法,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)RUFS的原型。該系統(tǒng)通過鍵值存儲(chǔ)模擬文件系統(tǒng)的目錄樹結(jié)構(gòu)以及對(duì)文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,通過SPDK存儲(chǔ)文件的內(nèi)容。另外,利用遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪問(RDMA)技術(shù)對(duì)外提供文件系統(tǒng)服務(wù)。RUFS相較于NFS+ext4,在4 KB隨機(jī)訪問上,讀寫吞吐性能分別提高了202.2%和738.9%,讀寫平均延遲分別降低了74.4%和97.2%;在4 MB順序訪問上,讀寫吞吐性能分別提高了153.1%和44.0%。在大部分元數(shù)據(jù)操作上,RUFS相比NFS+ext4也有顯著優(yōu)勢(shì),特別是文件夾創(chuàng)建操作,RUFS的吞吐性能提高了約5 693.8%。該系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮高速網(wǎng)絡(luò)和高速存儲(chǔ)設(shè)備的性能優(yōu)勢(shì),為用戶提供延時(shí)更低、吞吐性能更好的文件系統(tǒng)服務(wù)。

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【文章目錄】：
0 引言
1 相關(guān)研究
    1.1 基于鍵值存儲(chǔ)的文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)管理
    1.2 SPDK技術(shù)
    1.3 基于RDMA的RPC技術(shù)
2 系統(tǒng)架構(gòu)與設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)架構(gòu)
    2.2 元數(shù)據(jù)管理
        2.2.1 基于鍵值存儲(chǔ)與Blobstore的元數(shù)據(jù)協(xié)同管理
        2.2.2 元數(shù)據(jù)操作的原子性和并發(fā)安全性
    2.3 數(shù)據(jù)管理
        2.3.1 元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)的一致性策略
        2.3.2 句柄與讀寫狀態(tài)管理
3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化
    3.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸優(yōu)化
    3.2 讀寫吞吐能力優(yōu)化
    3.3 可靠元數(shù)據(jù)性能優(yōu)化
    3.4 統(tǒng)一的SPDK環(huán)境管理模塊
4 測(cè)試與評(píng)估
    4.1 測(cè)試配置
    4.2 元數(shù)據(jù)性能
        4.2.1 需要關(guān)注的元數(shù)據(jù)操作
        4.2.2 測(cè)試結(jié)果
        4.2.3 SPDK為元數(shù)據(jù)帶來的性能提升
    4.3 數(shù)據(jù)性能
        4.3.1 延遲
        4.3.2 吞吐
        4.3.3 多SSD帶來的性能提升
5 結(jié)語(yǔ)



本文編號(hào)：3867130