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文檔簡介
1、隨著網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展及云計算概念的提出,用戶對存儲系統(tǒng)的性能及安全性等方面都提出了更高的要求,云存儲也成為目前各存儲廠商進軍的領域之一。為了提高存儲系統(tǒng)的性能,存儲系統(tǒng)提供商分別在存儲客戶端和存儲服務器端增加了大容量的內(nèi)存(main-memory buffers)空間作為緩存(caching)使用。然而,隨著硬件的升級和緩存空間的不斷增加,系統(tǒng)表現(xiàn)出來的性能卻未隨之提高,有時甚至出現(xiàn)下降的情況。研究表明,有兩個原因限制了這種層次緩存有
2、效性的發(fā)揮:第一,隨著緩存能力的增加,存儲客戶端的命中率不斷提高,致使到達存儲服務器端請求的時間和空間局部性較差,從而導致基于局部性的算法如LRU等對緩存的利用率降低。第二,大量數(shù)據(jù)被存儲客戶端和服務器端冗余存儲,使整個系統(tǒng)表現(xiàn)出來的性能遠遠沒有達到系統(tǒng)中層次緩存的總和應該達到的性能。因此,如何才能更有效的利用緩存空間成為目前最為廣泛研究的問題。
本文針對當前存儲系統(tǒng)的研究現(xiàn)況分析發(fā)現(xiàn),目前存儲系統(tǒng)多是直接應用單級存儲系統(tǒng)
3、中的預取算法,這些算法直接應用于多級存儲系統(tǒng)將帶來很多局限,如太過保守的預取算法不能有效的利用底層的緩存空間,而太過積極的預取算法又有可能穿越多層,產(chǎn)生大量的冗余數(shù)據(jù),從而浪費了存儲空間等。預取協(xié)調(diào)算法在不改變原有預取算法的基礎上,只通過分析當前數(shù)據(jù)流的請求方式和Cache的狀態(tài)來調(diào)整預取算法的積極性以提高Cache的利用率。本文通過對當前的預取協(xié)調(diào)方法進行詳細分析,發(fā)現(xiàn)其存在兩個問題:第一,對于隨機請求的影響較小,不能明顯提高服務器端
4、的利用率。第二,只能用在同構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中,即在客戶和服務器端使用相同的預取算法。
針對預取協(xié)調(diào)算法存在的兩個缺陷,本文提出了相應的改進方案,不僅提高了其在隨機請求下的效率,還可將其應用在異構(gòu)的存儲系統(tǒng)架構(gòu)當中。為了對改進后的預取協(xié)調(diào)算法進行驗證,本文設計并實現(xiàn)了一個兩級存儲系統(tǒng)實驗平臺,分別使用不同的預取算法對改進的預取協(xié)調(diào)算法進行驗證。實驗結(jié)果表明,改進后的算法無論是對順序訪問模式還是隨機訪問模式,都能夠有效的提高存儲系
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