一种针对存储系统设计的应用级缓存回收策略

针对存储系统中的缓存管理单元设计一种区分应用优先级的缓存回收策略,简称PARP.该策略基于分区缓存管理模型,它能够根据应用优先级区分回收缓存资源以实现对各应用缓存分区容量的在线动态调节进而达成应用级缓存管理语义.实验数据表明PARP策略能够在实际系统中有效的支持区分应用优先级,这不仅可以用于实现存储系统的服务质量保证同时也能够改善存储系统的整体性能.     

一种基于磁盘介质的网络存储系统缓存

随着计算规模越来越大,网络存储系统应用领域越来越广泛,对网络存储系统I/O性能要求也越来越高.在存储系统高负载的情况下,采用低速介质在客户机和网络存储系统的I/O路径上作为数据缓存也变得具有实际的意义.设计并实现了一种基于磁盘介质的存储系统块一级的缓存原型D-Cache.采用两级结构对磁盘缓存进行管理,并提出了相应的基于块一级的两级缓存管理算法.该管理算法有效地解决了因磁盘介质响应速度慢而带来的磁盘缓存管理难题,并通过位图的使用消除了磁盘缓存写Miss时的Copy on Write开销.原型系统的测试结果表明,在存储服务器高负载的情况下,缓存系统能够有效地提高系统的整体性能.     

一种基于对象存储系统的元数据缓存实现方法

对象存储系统中元数据访问速度是影响文件系统性能的关键因素之一。提出了一种在客户端实现元数据缓存的方法,并用元数据操作协议保证缓存一致性,基于Hash的LFU-DA算法提高缓存查找效率。实验表明该方法减少了系统平均服务响应时间,提高了系统的I／O性能。     

广域网存储系统中自适应缓存一致性研究

针对广域网环境中现有缓存一致性机制陈旧率高,扩展性差的缺陷,提出了一种自适应的缓存一致性机制,该机制通过对数据改变频率的量化分析,从多层次的一致性策略中智能化的为数据选择一种最合适的策略。通过仿真实验表明自适应一致性机制灵活性好,陈旧率低,副本更新频率优化。     

分布式缓存系统中一种优化缓存部署的图算法

数据缓存技术可以有效地减少网络拥塞,减轻服务器负载,加快信息访问速度.通过部署一组地域分布的缓存节点相互协作处理用户请求,可以进一步提高系统性能.在分布式缓存系统中,一个值得关注的问题是优化缓存的放置,使访问开销最小化.首先建立了一个理论模型来分析缓存副本放置对系统访问开销的影响.基于这个模型,缓存放置问题可以形式化地描述成一个最优化问题,提出了一种图算法来解决该问题.图算法使用修改的Dijkstra算法在访问代价图中寻找一条最短路径,该路径对应一种最优的缓存部署.理论上证明了图算法的正确性,并使用仿真实验对其性能进行评估.实验结果表明,图算法的性能优于大部分现有的分布式缓存机制.     

分布式缓存系统中一种优化缓存部署的图算法

数据缓存技术可以有效地减少网络拥塞,减轻服务器负载,加快信息访问速度.通过部署一组地域分布的缓存节点相互协作处理用户请求,可以进一步提高系统性能.在分布式缓存系统中,一个值得关注的问题是优化缓存的放置,使访问开销最小化.首先建立了一个理论模型来分析缓存副本放置对系统访问开销的影响.基于这个模型,缓存放置问题可以形式化地描述成一个最优化问题,提出了一种图算法来解决该问题.图算法使用修改的Dijkstra算法在访问代价图中寻找一条最短路径,该路径对应一种最优的缓存部署.理论上证明了图算法的正确性,并使用仿真实验对其性能进行评估.实验结果表明,图算法的性能优于大部分现有的分布式缓存机制.     

一种适用于异构存储系统的缓存管理算法

当前数据中心广泛采用虚拟化、混合存储等技术以满足不断增长的存储容量和性能需求,这使得存储系统异构性变得越来越普遍.异构存储系统的一个典型问题是由于设备负载和服务能力不匹配,使得存储系统中广泛使用的条带等并行访问技术难以充分发挥作用,导致性能降低.针对这一问题,提出了一种基于负载特征识别和访问性能预测的缓存分配算法(access-pattern aware and performance prediction-based cache allocation algorithm, Caper),通过缓存分配来调节不同存储设备之间的I/O负载分布,使得存储设备上的负载和其本身服务能力相匹配,从而减轻甚至消除异构存储系统中的性能瓶颈.实验结果表明,Caper算法能够有效提高异构存储系统的性能,在混合负载访问下,比Chakraborty算法平均提高了约26.1%,比Forney算法平均提高了约28.1%,比Clock算法平均提高了约30.3%,比添加预取功能的Chakraborty算法和Forney算法分别平均提高了约7.7%和17.4%.     

一种应用于分布式缓存系统中的缓存部署算法

缓存技术能有效的节省网络带宽,减少用户的访问延迟.在分布式缓存系统中,一个值得研究的问题是如何根据用户的请求动态的进行缓存部署,使得系统的收益最大.描述了缓存部署问题并建立了优化模型,在此基础上提出一种新的协作缓存部署算法,该算法利用对象的热度、网络距离,以及系统中各节点接收的请求和系统缓存分布信息,依次对请求路径上的节点进行缓存部署决策,同时该算法将计算分布到请求路径的各个节点上进行.仿真结果表明,该算法具有比LRU和Graph算法更高的缓存命中率和更低的访问延迟.     

无线网络定位系统的数据缓存模块的封装

无线网络系统的总体结构分为底层网络、基站、上位机端的服务器以及数据应用。底层无线网络对数据进行采集;基站汇集底层网络的数据并发往上位机端;上位机端的服务器对数据进行接收、缓存以及处理。数据缓存是服务器端的重要任务,在实际开发中,是由数据缓存模块来负责。从介绍数据缓存模块的程序架构入手,对该模块的架构进行封装,使其达到可重用性,通用性等目的,为今后这类系统的开发提供便利。     

一种基于两级缓存的协同缓存机制

信息中心网络(information-centric networking,简称ICN)将网络通信模式从当前的以地址为中心转变为以信息为中心.泛在化缓存是ICN重要特性之一,它通过赋予网络任意节点缓存的能力来缓和服务器的压力,降低用户访问延迟.然而,由于缺少内容热度的分布感知,现有ICN缓存策略仍存在缓存利用率较低、缓...     

模块化本体缓存方案

该文提出了一种模块化本体缓存方案,使用该方案能够缩短本体推理的平均时间。给出了缓存的对象和缓存一致性检查方法,通过中断方式和增量模式传递知识更新信息,能够减少通信量和提高更新的效率。     

RP过程控制系统模块化设计方法

针对RP( rapid prototyping)过程的复杂性,提出一种RP过程控制系统的模块化设计方法.本方法将软件和硬件有机结合,激光加工运动控制模块独立设计,可嵌入不同的RP设备中,有效降低开发成本.系统引入了加工代码查错及图形预览算法,可减少成型失败次数,提高成型效率.大量的实例应用验证了本系统的可行性及稳定性.     

基于虚拟存储层的缓存控制软件设计

缓存加速技术可以利用固态硬盘(SSD,solid state disk)随机访问性能高的优势,提升机械硬盘的随机读写性能;传统的缓存加速技术难以适应大数据背景下高并发、间歇性频繁访问等热点数据访问需求;为了提升缓存整体性能,提出一种基于虚拟存储层的缓存策略(CVSL,cache policy based on the virtual storage layer),将缓存技术和分层存储技术相结合,通过热度统计、数据逻辑迁移,实现基于数据逻辑分层的缓存控制;实验结果表明,相对传统的缓存策略,CVSL策略的随机读写性能提升了9％～10％,未见明显波动,在缓存命中率方面具有良好的效果,达到了预期设计目标.     

双簇结构DSP的数据Cache优化

数字信号处理常常包含大量数据运算,这使得数据Cache成为影响其性能的关键因素。特别是对于我们研制的双簇VLIW结构YHFrDSP系列处理器,Cache的失效会导致整个内核八条流水线同时停顿。所以,减小Cache失效延迟能给处理器性能带来显著的提升。本文研究的主要问题是如何针对一级数据Cache的读失效操作进行优化,从四个方面进行, 分别为提前发读请求、请求字优先、合并并行失效读和后台处理Snooping。模拟结果表明,采用这些优化措施后,处理器的性能提高了8．36％。     

SonD系统中虚拟存储设备共享Cache方法的设计

蓝鲸服务点播系统(SonD系统)是一个基于网络存储的新型计算环境,为大规模计算环境中计算机的部署和管理提供了有效手段。SonD系统中虚拟存储设备共享cache方法,在文件一级实现了对SonD系统中虚拟存储设备间物理共享数据在内存中cache的共享,有效地避免了共享cache后带来的数据的一致性问题。实验数据表明,虚拟存储设备共享cache方法提高了SonD系统的整体性能。     

基于CC-NUMA结构的IO系统设计

在被高性能计算采用较多的CC-NUMA结构中,IO资源的常见组织形式是分散在各计算结点下,由各结点分散管理.这种组织形式有一些潜在的问题.首先对这些问题进行了分析,然后利用现有的IO链路技术和存储网络技术,提出了一种新的IO系统结构,并介绍了关键模块的设计.经过功能分析表明,新的IO系统结构能取得较高的性能,为全局共享分布并行IO技术的发展提供了参考.     

一种海量存储系统二级缓存的设计与实现

引入新颖固态存储技术和DRAM与固态硬盘（SSD）混合的缓存架构,提出一种海量存储系统的二级缓存策略,通过回写策略能够有效减少SSD缓存的小写问题,并对两级缓存架构下建立的逻辑磁盘进行测试,结果表明在请求平均响应时间上取得了优化。     

面向存储服务的分布式缓存系统研究

针对分布式环境下高频率异地数据访问造成的系统性能下降的问题,对SBM模型进行改进,提出分布式缓存系统D-Cache,给出基于最优价值度的缓存文件替换算法——OCV。数字模拟实验结果证明,与DartCache系统相比,D-Cache系统能更有效地减少系统访问延迟,增加吞吐量,提高分布式环境下系统的性能。     

Profinet IO系统的实时技术架构分析

为了对Profinet IO系统的实时性能作出全面评估,详细分析了其通信功能和IO控制器的实时技术架构,从而计算出通信功能的延迟时间和控制器的循环周期,最终得出Profinet IO系统的响应时间.对于通信功能的延迟时间,通过深刻理解技术架构,合理设置计算条件,验证了西门子宣称的延迟时间,澄清了一些错误的理解和计算,并...