WINDOWS下的非阻塞I／O

WINDOWS操作系统的非阻塞I／O模式在提高I／O效率的同时也带来了软件设计的复杂性。结合使用线程和内核同步对象可以实现WIN32提供的几种非阻塞方式I／O操作。通过对其中若干种非阻塞I／O编程模式的讨论，对它们的各自优缺点和适用场合给予了说明。     

流媒体服务中基于间隔缓存的LARD调度算法

以往对提高流媒体服务器集群服务能力的研究仅局限于请求调度或者缓存策略上,很少考虑到两者之间的相互作用。针对当前流媒体服务中,存储系统的磁盘I／O带宽已成为制约流媒体服务集群服务能力的瓶颈之一,将基于位置感知的LARD调度策略与间隔缓存策略相结合,应用于流媒体服务,有效地提高了流媒体请求的缓存利用率,由此节省了访问存储系统的磁盘I/O带宽,达到提高流媒体服务集群服务能力的目的。实验证明,在高请求到达率的情况下,采用新策略后流媒体服务集群的服务能力得到了提高。     

一种分布式并行I/O中新型动态数据调度算法

在研究并行I／O数据调度策略的基础上，提出了一种应用于分布式计算系统中的二次调度自主维护负载平衡的动态I／O调度算法（DIO_TSMB），实验结果表明了算法的有效性，最后指出了并行I／O数据调度的发展趋势。     

盘阵中基于平衡超图划分的自适应请求并发与负载平衡策略

作为一种并行系统,盘阵性能极大地依赖于设备间负载平衡;为了减少执行时间,单个I/O请求需要通过多个设备并发完成,负载平衡并不意味着请求并发,而请求并发也不能保证盘阵负载平衡.因此,必须将二者结合起来,才能使盘阵性能得到更好的优化.为此本文提出基于平衡超图划分的自适应数据分布策略,并提出了两个目标函数同时进行请求并发与负载平衡的控制,根据I/O访问模式优化盘阵性能.根据两种I/O benchmark合成负载进行模拟试验表明,该策略比传统的单方面自适应负载平衡策略或基于超图的请求并发策略效果都有一定优化.     

一种利用Win32 API函数实现串口实时通迅的方法

介绍了一种在Windows 9x及以上操作系统下利用Win32 API函数实现串行通讯的方法，引入多线程、异步I／O操作及事件驱动机制，成功地解决了在32位视窗操作系统下计算机监控系统实时串行通讯问题，并给出了部分串口通讯的源代码。     

基于页面写相关的闪存转换层策略

针对固态硬盘(SSD)的闪存转换层(FTL)策略诸如BAST、FAST增加了垃圾回收的成本,带来了固态硬盘性能的下降等缺点,提出了一种基于页面“写相关”的FTL策略PWRST。PWRST的基本思想是分析I/O请求的访问历史并找出“写相关”的页面,将“写相关”的页面存储到同一数据块。从而减少垃圾回收开销和I/O请求的平均响应时间。实验结果表明PWRST在Postmark和IOzone负载下的响应时间比BAST减少了35%,比FAST减少了26%。在TPC-C负载下的响应时间比BAST减少了12%,比FAST减少了10%。     

面向网络性能优化的虚拟计算资源调度机制研究

针对基于Xen的vCPU调度机制对虚拟机网络性能的影响进行了深入研究和分析。提出一种高效、准确、轻量级的网络排队敏感类型虚拟机（NSVM）识别方法,可根据当前虚拟机I/O传输特征将容易受到影响的虚拟机进行准确识别和区分。进而设计一种新型虚拟计算资源调度和分配机制Diff-Scheduler,将不同类型虚拟机的vCPU实施分池隔离调度,同时提高NSVM类型虚拟机vCPU的调度频率。原型系统实验结果表明,相比Xen默认的调度机制,Diff-Scheduler能够大幅提高虚拟机网络性能,同时保证计算资源分配的公平性。     

具有分布式并行I/O接口的分布式并行服务器系统的性能研究

分布式并行是多年来的一个研发热点,但其研发仅限于分布式并行系统的内部.服务器和外界(如客户机)的交互仅通过一条通道(如一台计算机)完成,这一瓶颈限制了系统可靠性/可用性,加速比与效率,系统频带和I/O响应速度等.本文提出的具有分布式并行I/O接口的分布式并行服务器使其中的各节点机均可直接与众多客户机交互作用,设计保证80%以上的客户请求均一次直接发往能提供服务的服务器中的节点机,仅有少量请求需要在节点间进行动态负载再调度.这是一种面向宽带的宽带网络服务器.本文的重点是将这种服务器与单机、镜像/双机热备份、群集服务器进行性能比较.结果表明,具有这种I/O接口的分布式并行服务器性能最佳.这种服务器的第一个版本已经研发成功,投入使用,并将进入市场.     

一种基于优先级的综合接入系统自适应I/O调度方案

该文介绍了综合业务接入系统的基本结构,提出了一种新的基于优先级的参数自适应轮询I/O调度(Priority based parameter self adapting round-robin I/O scheduling)方案,给出了该方案在综合接入系统I/O调度中的实现方法,并对几种调度方案的性能进行了实验比较。     

分布式I／O资源虚拟化技术的研究

提出一种可有效整合和使用分布式I/O资源的新方案.该方案实现于操作系统和系统硬件之间,主要采用最新的硬件虚拟化技术,将分布于多主机的I/O资源进行虚拟化和整合,为上层客户操作系统构建一个全局虚拟I/O空间,实现客户操作系统对分布式I/O资源的全局管理和使用.该方案实现于系统软件层,性能较高、实现成本低,并且客户操作系统无需做任何修改.     

Web-conscious storage management for Web proxies

Many proxy servers are limited by their file I/O needs. Even when a proxy is configured with sufficient I/O hardware, the file system software often fails to provide the available bandwidth to the proxy processes. Although specialized file systems may offer a significant improvement and overcome these limitations, we believe that user-level disk management on top of industry-standard file systems can offer similar performance advantages. We study the overheads associated with file I/O in Web proxies, we investigate their underlying causes, and we propose Web-conscious storage management, a set of techniques that exploit the unique reference characteristics of Web-page accesses in order to allow Web proxies to overcome file I/O limitations. Using realistic trace-driven simulations, we show that these techniques can improve the proxy's secondary storage I/O throughput by a factor of 15 over traditional open-source proxies, enabling a single disk to serve over 400 (URL-get) operations per second. We implement Foxy, a Web proxy which incorporates our techniques. Experimental evaluation suggests that Foxy outperforms traditional proxies, such as SQUID, by more than a factor of four in throughput, without sacrificing response latency.     

RAID中基于聚/散的命令合并的相关问题研究

在磁盘阵列中，为了提高I/O性能，减少I/O执行时间，采取了将分解到同一磁盘上同命令类型且操作数据地址相邻的多I/O命令合并的策略。文章提出一种基于聚／散技术的命令合并算法，并分析了影响合并算法效率的几个关键问题。     

Disk system architectures for high performance computing

Following a brief review of the fundamentals of disk system architecture, the characteristics of the applications that demand high I/O system performance are described. Conventional ways to improve disk performance are discussed. New developments in disk array systems are introduced, and controller architectures are described     

基于WDM的磁盘I/O收集器的设计与实现

设计并实现了基于WDM的磁盘I/O Trace的收集器.它基于扇区级别,能够监测硬盘上哪些扇区频繁访问,并将这些信息保存在日志文件中,分析这些保存的信息,找出一些规律,将频繁访问的数据保存在快速存储器,达到提升性能的目的.该收集器可应用于网上点歌系统、视频点播系统中,能够提供更好的服务.     

一种基于查询事件的域名服务器日志模型

提出了一种基于查询事件的日志模型,采用查询/应答日志匹配的方法完整的记录了一次查询事件,利用内存数据结构提高了海量数据写入的I/O效率;在日志分析过程中对日志文件建立二维哈希索引,利用布隆过滤器减少磁盘I/O次数,提高了分析效率.     

一种基于超大容量Cache的VOD系统

视频服务器是VOD系统的核心所在。衡量一个视频服务器性能最重要的指标是它所能支持的最大并发的媒体流的数量,而硬盘的I/O的带宽已经成为进一步提高性能的瓶颈。提出了一种新的基于SDRAM的Cache方案有效地解决了这个问题。     

一种集群计算并行I/O中启发式文件分类分配策略研究

提出了一种新的应用于集群计算环境的文件分配算法,即启发式文件分类分配算法(Heuristic FileSorted Assignment algorithm,HFSA),它在保证系统负载基本均衡的前提下,按相似的访问服务时间对每个待分配的数据文件进行磁盘分配.具体实现时,首先对待分配文件按它们的服务时间大小进行排序,然后从集群中选择一个结点的磁盘,将有序的若干文件连续地分配到该磁盘上,直接该磁盘达到最大负载时为止.通过对新策略与已有的贪婪文件分配法进行实验比较,结果表明:在访问响应时间方面,系统轻负载时,缩短了20.2%,系统重负载时,缩短了31.6%,并且数据访问的速率越高,由启发式文件分类分配策略所改善的性能就越明显.     

Modified staircase data broadcasting scheme for popular videos

In a broadcasting scheme, the user's latency is a very important parameter. The harmonic broadcasting scheme has been found to have the best performance for user's latency and staircase broadcasting scheme has been found to have the best performance for local storage as well as for disk transfer rates. In this paper a modified staircase scheme has been proposed which shows that if the video data is downloaded with lesser speed which would save the local storage and hence the disk transfer rate, the users still can be provided with the video in a continuous manner without any jerk or jitter. Further, if the downloading rate of the video is reduced after 3.25 channels, the users' services for viewing the videos does not get affected. In particular, for employing bandwidth of about 40 mbps, the modified staircase data scheme shows the performance for user latency about 29% better and the local storage is same but disk I/O transfer rates are slightly higher (4%) in comparison to staircase scheme. In comparison to harmonic scheme, user's latency is 24% higher but buffer storage and disk I/O transfer rates are about 35% and 30%, respectively, better for the same bandwidth. However the values of the performance parameters converge to those of harmonic scheme as the bandwidth is increased.