面向非易失存储器外存系统的缓存机制

非易失存储器具有接近于DRAM的访问速度,是构建高性能外存系统和提高大数据系统性能的重要手段,但非易失存储器存在写次数有限和写能耗较高等问题.本文引入缓存技术,使用写缓存合并对同一数据的多次写操作,减少对非易失存储器的写次数;使用原始缓存减少写回非易失存储器的数据量;设计了写缓存混合粒度管理算法、双缓存协调算法和缓存空间协调策略,减少了非易失存储器的写数据量,增加外存系统的使用寿命,降低了外存系统能耗,提高了I/O性能.最后在开源基于对象存储设备Open-osd上,实现了面向非易失存储器外存系统缓存机制的原型,使用存储系统通用测试工具Filebench和Postmark、以及多个通用数据集进行了测试与分析,验证了面向非易失存储器外存系统缓存机制能减少21%-77%的外存写数据量,提高了8%-37%的I/O性能,检验了面向非易失存储器外存系统缓存机制的有效性.

多盘阵列技术的发展及多盘系统结构设计

在高性能外存系统中,用多盘阵列技术实现灵活体系结构的多盘系统已经是一种必然。本文分析了多盘阵列技术的发展及多盘系统的体系结构。在多盘系统的结构设计方面提出了新的记录结构,对这些记录结构进行有效的管理可以实现灵活的体系结构、优化的系统性能。

高性能计算存储关键技术研究

存储技术是影响高性能计算机发展的一个十分重要的关键技术,由其构成的系统是高性能计算机系统中的重要组成部分,其决定了计算机I/O的处理能力,进而决定了计算机的整体性能以及应用环境.为缓解I/O能力与计算能力不匹配而存在的I/O瓶颈问题,需要进一步研究计算、网络以及外围存储系统的平衡设计与系统平滑匹配,研究应用系统I/O负荷的智能设备和动态透明调整系统的资源配置,以适应计算密集型、通信密集型和I/O密集型等不同应用与服务.重点研究面向高性能计算存储系统关键技术,在高性能计算、信息处理和信息服务等应用领域对外围存储系统的I/O能力提出了很高的要求,需要支持成千上万个客户端访问高可靠、能够支持PB、EB乃至ZB级的超大规模外围存储系统,支持TBps的聚合I/O带宽能力,这对下一代HPC存储系统结构、高性能存储载体部件、I/O通路、高性能存储网络、网络存储技术等都提出了新的挑战.