网络存储I/O流水机制研究

将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，I／O请求处理的各阶段必定通过缓存（内存）来传递或处理数据．I／O请求处理除了直通方式外，大部分依赖存储转发方式（例如对I／O命令的聚散、排队操作等），存储转发的方式下的网络存储I／O流水线具有一些新的特点厦其自身特有的制约因素．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．     

云环境下网络I/O虚拟化的研究与改进

云计算对网络的共性需求体现在无感知服务、资源动态适配、可靠性保障、虚拟化和安全性等方面,然而,虚拟化作为云计算数据中心的关键技术,就是最大化有限的物理资源提供有效的传输服务.为了解决高速网络I/O虚拟化在面临I/O密集的应用时导致的I/O性能降低问题,论文提出了网络I/O性能的优化方法:一种分层处理I/O调度的网络虚拟化模型,对云平台下的VM应用进行递进式的优化I/O策略.实验结果证明提出的模型能够提高网络I/O的性能并提高硬件资源的充分利用.     

基于Rocket I/O模块的高速I/O设计

介绍了采用Virtex-ⅡPRO系列FPGA设计的应用于下一代无线通信系统中的高速I/O。由于充分利用芯片中集成的RocketI/O模块,并采用差分输入参考时钟、8B/10B编码、预加重处理、通道绑定技术等,实现了四个绑定通道的高速互连(2.5Gbaud)。设计结果表明,采用RocketI/O模块进行高速I/O设计,可极大简化片上逻辑电路和片外PCB版图设计。     

Linux下高性能网络I/O解决方案分析

Linux下网络I/O的高性能,主要指当Socket文件描述符上有大量事件发生时,系统可以快速响应,且其处理能力具有可扩展性.以往,人们都是使用select()或poll()来实现,但实践表明,随着文件描述符的增多,这两个系统调用的性能会显著下降.本文将讨论一种实现机制更高效、扩展性更好的解决方案:使用epoll(),并通过实验证明其高效性.     

基于Intel I/O处理器的虚拟磁带库设计

本文介绍了一种基于Intel公司高性能I/O处理器的虚拟磁带库系统设计方法.在分析了虚拟磁带库功能架构的基础上,结合Intel公司I/O处理器的性能特点,提出了完整的系统实现方案,并详细论述了PCI-X总线、电源模块、Flash与内存以及人机接口等主要部分的设计.最后在Linux环境下经过测试验证,目前已步入产品化进程.     

核电厂数字化仪控系统I/O通道自动化测试技术的研究与应用

核电厂数字化仪控系统(以下简称:DCS)掌控着核电站300多个系统、近万套设备,是核电站的“大脑”和“神经中枢”. “输入输出(I/O)通道测试”是检测DCS质量的重要测试项,现有测试技术需要人工逐个通道进行信号输入、数据读取、数据强制、输出信号测量、人工记录数据和计算精度等操作,效率低且易出现人因失误.计算机技术和自...     

一种网络计算I/O加速方法:iSCSI透明可靠多播

本文提出了一种网络计算环境下的I/O加速方法:iSCSI透明可靠多播(iTRM)。通过在iSCSI网络计算系统中设计双路径:共享数据的多播传送路径和iSCSI协议数据包传递路径,来加速网络计算数据加载性能。并且在iSCSI启动器端对多播数据进行丢包检测和请求重传,由iSCSI会话重传丢失的数据包来保证I/O数据的可靠性。扩展了iSCSI协议以支持多播会话通告,设计了一种基于数据感知实现I/O路由选择的透明多播监控代理。测试结果表明,基于iTRM的iSCSI网络计算系统显著提升了多个客户主机的并发I/O性能,并对客户主机数量的增加具有良好的系统扩容性。     

基于NOW的Collective I/O技术研究

随着ＮＯＷ在科学研究中白益广泛的应用,如何为ＮＯＷ上的科学计算提供高性能的输入输出成为我们面临的一个新课题。作者根据ＮＯＷ的特点,设计并实现了一个具有ＮＯＷ特色的基于ＣｏｌｌｅｃｔｉｖｅＩ／Ｑ的并行Ｉ／Ｏ系统,吸取了ＤＤＩＯ与ｔｗｏ－ｐｈａｓｅＩ／Ｏ的优点,从而有效地解决了高带宽和低延迟问题。初步的系统吞吐量测试显示了良好的性能。     

基于单根I/O虚拟化的多根I/O资源池化方法

虚拟化技术在为现代数据中心提供高效的服务器整合能力和灵活的应用部署能力的同时,也对数据中心服务器的I/O系统设计提出了新的需求,现有I/O资源与服务器紧密绑定的I/O体系架构将产生成本上升、资源冗余、I/O连线复杂化等一系列问题.针对上述问题,提出了一种基于单根I/O虚拟化协议(single root I/O virtualization, SR-IOV)的多根I/O资源池化方法：基于硬件的多根域间地址和ID映射机制,实现了多个物理服务器对同一I/O设备的共享复用,有效减少单体服务器所需的设备数量和连线数量,并进一步提高服务器密度;同时提出虚拟I/O设备热插拔技术和多根共享管理机制,实现了虚拟I/O资源在服务器间的实时动态分配,提高资源的利用效率.提出的方法在可编程逻辑器件(fieid-programmable gate array, FPGA)原型系统中进行了验证,其评测表明,方法能够在实现多根I/O虚拟化共享的同时,保证各个根节点服务器获得近乎本地直连设备的I/O性能.     

文件I/O函数和标准I/O库函数的读写效率研究

首先分别介绍了文件I/O和标准I/O库的相关函数和实现细节,提出了一系列有关文件读写效率的猜想,然后基于Linux平台设计实验并验证了提出的猜想,最后比较了文件I/O函数和标准I/O库函数,并总结了各自的适用场合。     

高性能计算环境下基于远程I/O负载平衡调度算法

在高性能计算环境中数据和应用程序往往分散在不同的节点,远程I/O的效率成为影响高性能计算性能的一个重要因素。为了提高系统的I/O效率,引入了一种基于远程I/O负载平衡调度算法。该算法采用了一种预约机制,可以对节点I/O负载进行动态调整、更好地利用网络带宽。详细介绍了该算法的实现过程,并且在一个模拟环境下对该算法的效果进行了评测。     

基于I2O的iSCSI HBA的研究与实现

在研究了因特网小型计算机系统接口(iSCSI)和智能I/O(intelligent I/O,I2O)协议的基础上,提出了一种基于智能I/O协议的嵌入式iSCSI主机总线适配器(HBA)的体系结构,并在Intel嵌入式开发板IQ80321上实现了该iSCSI HBA体系结构.经过性能测试证明,该实现能减轻主机CPU的负载,且性能较好.     

基于I2O的嵌入式iSCSI发起端的设计与实现

在研究分析了I2O规范及iSCSI协议的基础上,给出了嵌人式环境下iSCSI发起端原型的一种设计方案,有效地缓解了主机CPU的负担,在百兆和千兆网络环境下对其构建的iSCSI存储系统进行了性能测试并进行了相应的分析比较。     

基于集群的可伸缩网络服务体系结构研究与实现*

在分析现在和将来网络服务需求的基础上, 提出基于集群的可伸缩网络服务体系结构Linux Virtual Server, 分为负载调度器、服务器池和后端存储三层结构。负载调度器采用IP 负载均衡技术和基于内容请求分发技术。LVS 集群提供了负载平衡、可伸缩性和高可用性, 可以应用于建立很多可伸缩网络服务。进而提出地理分布的LVS 集群系统, 可节约网络带宽, 改善网络服务质量, 具有良好的抗灾害性。     

I／O复用代理在网络隔离系统中的应用研究

应用代理为网络隔离系统中的其他业务提供了运行平台.首先通过比较传统代理技术,提出了适用于网络隔离环境的代理模型,然后分析比较了I/O复用技术,提出了在网络隔离系统中使用epoll实现应用代理的方法,并阐述了详细的实现过程.最后对系统性能进行了研究,提出了应用数据的缓存方法和基于TTL的数据重发机制.     

科学计算双路并行I/O优化方法

科学计算数据集由数据和元数据组成.一般条件下,数据的尺寸较大,元数据尺寸较小.传统的高性能计算机并行文件系统可以高效率地读写大块连续数据,但是无法高效率地读写大量较小块的元数据.一旦大块数据和小块元数据两类读写特征混杂在一起,元数据将较严重地干扰并行I/O,造成性能的下降.为此,文中提出数据与元数据分治的双路并行I/O方法.该方法在高层I/O库中建立内存文件系统与并行文件系统两级存储,在存储资源之间并行迁移科学计算元数据.一方面降低较频繁读写元数据的I/O延迟,另一方面改变科学计算数据的存储特征与存储模式,从而提高科学计算应用、尤其是数据分析与可视化等读入密集型应用的I/O效率.测试表明,双路并行I/o方法可提高写性能8％～13％,提高读性能89％到1.01倍.     

一种高性能并行计算网络-RHiNET

RHiNET是用于构建高性能分布式并行计算系统的光互联网络 ,它由协议、网络接口、交换机和光链路四部分组成 ,有三代实验产品面世。在全面介绍以上各部分的结构、特点后 ,还与其它一些高性能互联网络和标准进行了比较。     

Ro-RAT系统随机调度算法

I/O调度对存储系统的性能、响应速度有很大的影响。本文介绍了一种用于地质勘探领域数据存储的Ro-RAT(ReadOnly RAID-tape-library)系统。该系统采用磁盘作为磁带库的缓存系统,以提高整个系统的读取速度。我们设计了一种适合该系统的磁带I/O调度算法SCAN-M。该算法与应用于磁盘I/O调度的电梯算法类似,但针对磁带的特点进行了调度的排序和合并。从仿真结果看,SCAN-M算法对系统的I/O性能有较大的改进。