基于内存网格的磁盘缓存设计与实现

内存对计算机系统的性能具有重要影响,内存网格能够共享跨域的开放网络环境中的内存资源,以磁盘缓存的形式提高系统性能.为实现缓存对应用的透明性,提出了动态修改操作系统内核的二进制代码.实现文件系统读写流程的截获和重定向;并提出了基于内核线程的异步缓存写入方法.提高写缓存的效率.通过原型系统及实验,说明上述方法既不需要修改鹰用程序、也不需要修改操作系统源代码,并且能充分利用共享的内存资源+提高系统的I/O性能.     

基于协作缓存的VOD服务器端Cache设计

近年来,随着计算机网络技术和多媒体技术的发展,视频点播服务已逐渐成为现实。分布式VOD(VideoOnDemand)服务器系统的提出是为了支持更多的大量并发数据流,和单一服务器相比,这样的结构拥有更好的使用效率、可靠性和可扩展性。协作缓存CC(cooperativecache)技术将各服务器的内存协调工作,形成全局的cache。这样的结构不仅充分发挥了分布式VOD服务器结构的特点,同时也增大cache容量,提高系统全局命中率,从而提高了系统效率。该文在协作缓存技术基础上,针对流媒体和VOD系统的特点,提出了GBBcache替换算法。该算法以数据块的生命周期作为出发点,充分考虑了现有用户和请求接入用户的服务需求,提高了内存使用效率。笔者对该算法进行了理论分析,并证明了它在性能上与传统的cache替换算法相比的优越性。     

浅析缓存预取技术

针对计算机系统中CPU与I/O性能差距持续扩大的的问题,引出缓存及预取的概念,并分析预取技术需要处理的几个关键问题。根据预取的发展,介绍并比较几类典型的预取算法。针对目前的各种软硬件新技术,探讨预取技术所面临的困难及其发展趋势。     

iSCSI 协议研究与实现

iSCSI协议已由IETF（the Internet Engineering Task Force,互联网工程小组）正式批准为行业标准协议。本文阐述了iSCSI协议的特点、结构模型、组成、实现和提高iSCSI效率的方法,最后介绍了iSCSI协议的发展前景。     

一种改善iSCSI存储系统性能的缓冲策略

iSCSI是一种在IP网络上传输SCSI协议的协议。然而,在IP网络上封装SCSI协议需要大量额外开销来进行SCSI命令的传输和网络中的握手动作。通过对iSCSI协议及美国UNH(university of new hampshire)大学的参考代码实现进行分析,提出了一种改善iSCSI存储系统的性能的缓冲策略。通过对缓冲区进行有效的管理可以缩短系统的响应时间,并提高系统的并行程度,从而可以达到改善iSCSI存储性能的目的。     

ATC系统中高速内存缓存的设计与实现

由于空中交通管制系统在航空领域里的特殊应用,系统中部分数据实时性强,并且不需要长期存储,针对这一存储需求设计并实现了基于高速内存缓存的数据存储模型.模型基于key-value的内存池的内存管理方法,采用预申请和分组方式管理内存.通过实验分析比较了T数索引和哈希表索引的优点和适用范围,最终选择T树索引作为模型的索引数据结构.实验结果表明,该模型极大的提高了系统对该类数据的存取能力和系统性能.     

IP-SAN的研究与设计

FC—SAN存在着传播距离有限、成本高、管理困难等不足，IP—SAN的出现解决了FC—SAN的不足．通过对IP—SAN的体系结构和性能的研究，发现沿用FC—SAN体系结构的IP—SAN存在共享冲突、系统和数据不安全等问题．由于IP—SAN中的用户网与存域网在逻辑上属于不同的网络，但在物理上是同一网络．采用三方传送协议实现IP—SAN可以解决这些问题，实验表明这种方法是可行的．     

车辆监控系统中数据集合缓存与线程安全的设计与实现

在车辆监控系统中,监控中心需要与数量庞大的车载终端进行数据通信,造成大量线程同时访问数据库,严重影响了系统的运行效率和性能。为了解决这个问题,在监控系统的软件结构中设计了带有多线程安全、高效机制的数据集合缓存器。该缓存器不但缓解数据库的访问压力,提高运行速度;也增强了系统的可靠性。     

浅析缓存预取技术

针对计算机系统中CPU与I／O性能差距持续扩大的的问题,引出缓存及预取的概念,并分析预取技术需要处理的几个关键问题。根据预取的发展。介绍并比较几类典型的预取算法。针对目前的各种软硬件新技术,探讨预取技术所面临的困难及其发展趋势。     

一种基于虚拟化缓存的备份／恢复系统的设计与实现

该文提出并实现了一种基于虚拟化缓存的远程备份/恢复系统。该系统对本地应用服务器上的数据变化进行截获,然后通过本地网关,发送到缓存队列之后再发送到Internet上,通过远程备份服务器的写重放,实现数据的备份和恢复。缓存队列利用了虚拟化存储思想,提供了更有效更方便的环境。整个过程可以在配置管理客户端实时监控和管理。     

基于Cache锁和直接缓存访问的网络处理优化方法

通过分析计算机系统网络数据处理相关程序的访存行为、局部性特点和系统交互等问题,指出在高速网络环境下传统处理器网络子系统设计存在很大缺陷,并进一步提出一种基于软硬件协同设计的优化方案.该方案具体包括改进的直接缓存访问技术、关键程序的cache锁策略和相应系统互连结构及一致性协议等.实验表明,与传统方案相比,基于该方案的网络TCP传输带宽提高约48%,极限情况下UDP丢包率下降40%,传输延时降低超过10%.网络测试程序在与SPEC2000测试程序并发执行情况下,网络数据带宽提高约44%.此外还讨论了该优化方案与其他网络优化技术共同使用的基本原则和相应策略.     

Filter Cache:一种提高Lustre I/O性能的方法

高性能计算系统需要一个可靠高效的并行文件系统.Lustre集群文件系统是典型的基于对象存储的集群文件系统,它适合大数据量聚合I/O操作.大文件I/O操作能够达到很高的带宽,但是小文件I/O性能低下.针对导致Lustre的设计中不利于小文件I/O操作的两个方面,提出了Filter Cache方法.在Lustre的OST组件中设计一个存放小文件I/O数据的Cache,让OST端的小文件I/O操作异步进行,以此来减少用户感知的小文件I/O操作完成的时间,提高小文件I/O操作的性能.     

IP-SAN存储技术的特点及应用

网络的快速发展以及在线数据存储的快速增长,传统的以服务器为中心的存储技术已经不适合今天的存储需求了。目前以存储网络为中心的存储技术得到了快速的发展,该文主要介绍IP-SAN的网络存储技术的特点及其在远程容灾中的应用。     

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。     

一种基于iSCSI的SAN的研究与实现

网络上的数字信息呈爆炸性增长存储区域网(storage area network，SAN)越来越多的在企业级存储中得到应用，目前SAN的主流技术采用Fibre Channel(FC)协议．它性能高、可扩展性好，但也存在价格高、互操作差和管理等方面诸多的不足，阻碍了它进一步的应用和普及，为了克服这些不足，人们开始探索新的SAN互联技术．通过对iSCSI和传统的Fibre Channel互联技术较深入的对比，分析了iSCSI的技术关键，并给出一种基于iSCSI的SAN的设计方案及实验结果．     

iSCSI连接方式及性能试验

针对iSCSI可能的应用场合所需的不同网络连接方式进行了性能测试。     

RAID中Cache的设计与实现

在RAID（廉价冗余磁盘阵列）系统的开发中,Cache的设计是重要一环,它的效率直接影响到了RAID系统的性能,本文首先介绍了Cache的原理和常用的一些技术,并比较了它们的优缺点,然后针对RAID系统的实际情况,介绍了RAID中Cache的设计和实现。     

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。