网络存储系统多并行度I/O流水调度策略与实践

将应用的I/O请求处理划分为多个阶段,为流水线技术引入网络存储提供了新思路.同时,应用的I/O请求(工作量)以并行度划分为多个子工作量来通过各流水段,这样,一批处于同一流水段的子工作量之间存在同步开销,合理划分网络存储I/O流水段、探讨I/O流水机制,对提高网络存储系统整体性能具有一定的指导及实践意义.实验表明,I/O调度采用流水线的方式,能重叠I/O处理相关各阶段的操作,提高网络存储系统I/O性能.     

网络存储系统中I/O请求响应时间的研究

网络存储技术从很多方面改善了传统基于主机的存储系统的不足，但由于在数据存储和处理之间增加了网络，对整个I／O请求过程产生很大的影响，使得I／O性能难以准确地估计．通过对两种常用的网络存储系统——NAS和SAN的基本存储过程进行分析，提出了针对网络存储系统中I／O响应时间的性能评估模型．通过实验，发现这个模型在很大程度上能够对存储网络的性能进行评价．结果表明存储网络的性能不光和存储设备以及网络设备的物理性质有关，还和具体的负载状况密切联系．另一方面，FC(光纤通道)对负载状况的依赖性远远小于TCP／IP网络，就I／O响应速度而言，FC有更好的性能．     

基于SAN系统数据密集型程序的性能分析

数据密集型应用如多媒体、数据库等等的大规模发展对存储系统提出更高的要求．与之相适应的是以SAN为代表的存储网络改变了存储系统完全依赖于主机的模式，整体上提高了存储系统性能、可用性、可扩展性．本文在研究整个SAN存储系统结构的基础上，通过分析和估计SAN系统的各个部分性能，结合数据密集型程序的I／O统计特性，估计各种I／O请求的平均响应时间，说明在SAN系统平台上I／O密集型程序的设计要求，为进一步开发大规模存储网络管理和应用软件打下基础．     

使用聚集I/O传输的方法提高网络存储系统的性能

网络存储技术为存储系统提供了更高的扩展性、可用性以及更好的灵活性,并且已经广泛应用到各种领域．但小I／O严重影响网络存储系统的性能,现有的一些方法缺少理论模型．通过排队理论建立聚集I／O传输的数学模型,然后在典型的IP网络存储(NAS)系统中,分别在NAS存储设备和客户两端设计了聚集模块,称之为CFS(chunk file system),实现双向聚集I／O．最后对CFS进行了实验,结果和理论分析基本吻合,说明聚集I／O传输能够改善网络存储整体性能．     

一种改进的iSCSI存储系统中的缓冲策略

iSCSI存储系统具有容量大、高性能、扩展性好等优点，但仍然不能克服目前的磁盘I／O速度普遍跟不上处理器速度和网络传输速度的问题。针对这种情况，提出了一种改进的iSCSI存储系统的缓冲策略，尽量避免在处理请求时直接对存储设备进行读写。实验证明，这种策略提高了网络传输速率，缩短了系统响应时间，增加了系统的并行性。     

用异步I／O请求处理提高流媒体服务器支持并发访问的性能

流媒体服务是一种I／O请求密集型应用，为了提高流媒体服务器支持并发访问的能力，需要提高其处理I／O请求的能力。目前的操作系统通常支持同步处理I／O请求，但因此产生的进程的阻塞和中断响应处理将对服务器处理I／O请求的效率产生负面影响。我们采用异步方式处理I／O请求，消除了上述的影响，优化了流媒体服务器处理I／O请求的效率，提高了其支持并发访问的能力。     

基于连接管理的并行I／O数据库系统的研究

I／O和网络开销是数据库系统主要的性能瓶颈，本文针对数据库I／O请求的特点，讨论在大量并发I／O请求到来的情况下如何有效地对这些I／O请求进行重组、排序和合并，以便提高数据库系统的总体性能。     

网络存储环境下的I／O负载

网络存储改变主机系统与存储设备间的连接关系，利用存储设备的计算能力直接向网络用户提供存储服务。这种结构的改变使系统存储处理模式相应发生变化，导致存储设备 I／O负载特征发生变化。本文提出存储系统负载不仅与应用环境相关，还与系统存储处理模式相关的观点，并据此分析了传统存储系统和网络存储系统的I／O负载特征。     

Microchip推出单I/O串行EEPROM系列

Microchip Technology Inc．（美国微芯科技公司）推出最新的总共10款具备单I／O总线接口的串行EEPROM器件系列。新器件支持Microchip专利的UNI／O存储器件协议（美国专利商标局USPTO专利号7，376，020）。11XX010、11XX020、11XX040、11XX080及11XX160是能支持从10 kHz至100 kHz范围内任意数据速率的单I／O EEPROM器件，也是具有3引脚SOT－23封装的1KB、2KB、4KB、8KB及16KB的EEPROM器件（还具有其他高引脚数封装）。     

一种集群计算系统中并行I/O文件存储分配策略

现代计算机系统性能已经由受限于CPU转变为受限于I／O，近年来研究人员对高性能计算中的并行I／O问题进行了深入研究．本论文的主要工作是对集群计算中的并行I／O子系统进行研究，提出一种文件拆分与存储分配的新策略，即：已知知识的文件拆分与分配方法(KKFDA)，该方法保证文件存储方式与访问方式的一致性，达到了提高文件访问时的本地命中率、缩短访盘响应时间的目的．算法设计与实验证明了方法的有效性．     

基于SAN网络的文件存储技术研究与实现

对某数据采集与处理系统的数据共享平台进行了分析,给出了基于SAN存储区域网络的文件存储系统的硬件和软件实现方法,并结合Win32的Overlapped I/O技术,充分利用光纤网络带宽,进一步提高了文件的存取速度.     

I/O performance of an RAID-10 style parallel file system

Without any additional cost, all the disks on the nodes of a cluster can be connected together through CEFT-PVFS, an RAID-10 style parallel file system, to provide a multi-GB/s parallel I/O performance.I/O response time is one of the most important measures of quality of service for a client. When multiple clients submit data-intensive jobs at the same time, the response time experienced by the user is an indicator of the power of the cluster. In this paper, a queuing model is used to analyze in detail the average response time when multiple clients access CEFT-PVFS. The results reveal that response time is with a function of several operational parameters. The results show that I/O response time decreases with the increases in I/O buffer hit rate for read requests, write buffer size for write requests and the number of server nodes in the parallel file system, while the higher the I/O requests arrival rate, the longer the I/O response time. On the other hand, the collective power of a large cluster supported by CEFT-PVFS is shown to be able to sustain a steady and stable I/O response time for a relatively large range of the request arrival rate.     

Hello ADIOS: the challenges and lessons of developing leadership class I/O frameworks

Applications running on leadership platforms are more and more bottlenecked by storage input/output (I/O). In an effort to combat the increasing disparity between I/O throughput and compute capability, we created Adaptable IO System (ADIOS) in 2005. Focusing on putting users first with a service oriented architecture, we combined cutting edge research into new I/O techniques with a design effort to create near optimal I/O methods. As a result, ADIOS provides the highest level of synchronous I/O performance for a number of mission critical applications at various Department of Energy Leadership Computing Facilities. Meanwhile ADIOS is leading the push for next generation techniques including staging and data processing pipelines. In this paper, we describe the startling observations we have made in the last half decade of I/O research and development, and elaborate the lessons we have learned along this journey. We also detail some of the challenges that remain as we look toward the coming Exascale era. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

面向视频流数据实时存储的RAID写策略

本文针对实际应用，介绍了常规磁盘阵列（RAID）I／O过程，在分析常规RAID写回策略的基础上提出了一种流水写回式策略，这种策略充分利用了系统现有资源，扩大并行性，提高了数传率，缩短了I／O平均响应的时间。     

RAID的并行I／O调度算法分析

由于越来越多的应用受限于I／O，存储系统正起着越来越重要的作用，磁盘阵列RAID是一种提供高性能I／O的最常见存储设备，本文分析了RAID并行I／O调度算法的I／O执行时间和磁盘利用率，为合理配置高性能阵列提供了依据。     

一种基于对象的多媒体存储系统优化策略

设计一个实用的分布式多媒体服务系统,存储子系统是其中的一个研究重点.根据多媒体系统的存储特点,从全新的视角提出一种存储子系统设计方案--基于对象的多媒体存储系统(Multimedia Object-based Storage System,MOSS),并分析了MOSS的系统架构和工作流程.与传统的多媒体存储技术相比,对象存储不仅能有效地改善系统I/O性能,还具有较好的安全性.以对象存储原型系统为基础,讨论了热点对象文件的分布和均匀分块优化策略.通过建立与系统相对应的数学模型,对数传率、I/O请求丢失率等性能指标作了定性分析.该研究工作对消除多媒体服务系统I/O瓶颈、进行存储子系统设计具有实际的指导意义.     

Hadoop平台的性能优化研究

随着基于MapReduce模型的应用程序越来越多,Hadoop性能取决于应用程序。针对上述特性,从应用着手剖析Hadoop存在的局限和不足,提出解决方案,利用作业和任务的多重并发平衡磁盘和网络带宽,减小瓶颈出现的可能性,提高系统性能。     

并行数据库系统中并行I／O的研究与实现

并行Ｉ／Ｏ是基于无共享结构的并行数据库系统提高性能的有效途径之一。它通过并行磁盘服务和网络传输并行化提供了高带宽Ｉ／Ｏ。文章设计实现了基于无共享结构的并行数据库系统的并行Ｉ／Ｏ,探讨了设计并行Ｉ／Ｏ时的几个关键问题及实现技术。