一种基于PCI总线的缓存磁盘存储控制卡的设计及实现

结合一块用于新型高速缓存磁盘 (DCD)系统的 PCI存储控制卡的设计 ,阐述了 PCI设备配置空间的功能并给出其配置方法 ,同时还介绍了 L inux操作系统下设备驱动程序访问该

缓存磁盘技术在全息存储中的应用研究

对全息存储技术和缓存磁盘技术进行了简单的介绍,并对缓存磁盘技术在全息存储系统中的应用作了较为详细的探讨.

Windows NT环境下缓存磁盘技术驱动程序的设计与实现

随着计算机性能的迅速提高 ,系统越来越强烈地要求所配置的高速外存储器有更好的联机性能。I/O性能增长与 CPU速度增长的严重失配 ,使 I/O瓶颈问题日超严重。本文研究了 WindowsNT系统下的一种用来改善磁盘小写 I/O (写请求的长度小于 1 6K)性能的新途径——缓存磁盘技术。它采用了多级 Cache的存储思想 ,在办公 /工程负载环境中的峰值性能相对于常规磁盘有很大的提高。本文深入研究了缓存磁盘技术在 Windows NT环境下驱动程序的结构和原理 。

带缓存磁盘技术PCI卡在Windows NT下的应用

本文研究了带缓存磁盘技术的PCI卡在Windows NT环境下驱动程序的结构和原理，并详细阐述了PCI空间访问的机制和方法，尤其是在核心设备驱动程序层对PCI设备操作的关键技术进行了深入的研究。

vSAN中无法添加第3个大容量缓存磁盘

某vSphere与vSAN的项目中,vSAN中无法添加第3个大容量缓存磁盘的问题,本文将详细讨论这一问题的解决办法。某6节点vSphere与vSAN的项目中,每台服务器配置了2个Intel Gold 5218R的CPU.

面向虚拟机的远程磁盘缓存

在虚拟机(virtual machine)系统中,随着虚拟机数量和应用程序需求的不断增长,内存容量已经成为应用程序性能的主要瓶颈。为了提升内存密集型和I/O密集型程序的页面交换性能,提出了虚拟机的远程磁盘缓存机制REMOCA,它允许运行在一台物理主机上的虚拟机将其他物理主机的内存作为其二级磁盘缓存。由于网络传输延迟远远小于磁盘访问,用网络传输代替磁盘访问就能够有效地降低虚拟机的平均磁盘访问延迟。REMOCA的目标就要尽可能地减少磁盘访问。REMOCA运行在虚拟机管理器中,其基本工作原理是截获并处理虚拟机的页面淘汰、磁盘访问等事件。REMOCA能够与现有的虚拟机内存管理机制(如气球技术、影子缓存)相结合,从而提供更加灵活的内存资源管理策略。实验数据表明,REMOCA能有效地降低页面抖动对虚拟机性能的影响,并在很大程度上提升虚拟机中I/O密集型应用的性能。

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应用程序,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。

一种基于固态盘的磁盘缓存系统架构及其在子午工程数据中心业务系统中的应用

固态盘作为内存和磁盘之间的二级磁盘缓存运用于服务器存储层次结构中,以满足空间科学研究领域日益增长的应用级I/O请求.然而,当前主流混合存储架构未能充分发挥固态盘优势,也没有考虑其寿命损耗.因此,本文提出一种联合固态盘、磁盘的RAF(Random-Access First)混合存储架构,在提高系统性能的同时可延长固态盘寿命.其主要思路是通过序列探测技术,区分负载中的随机访问和连续访问,并将随机和顺序访问请求重定向到固态盘和磁盘系统分别处理.RAF的原型已在Linux内核2.6.30.10中实现.基于子午工程真实业务数据及模拟数据的实验结果表明,RAF与当前的主流架构Flash Cache相比,在多种负载情况下可提升系统响应时间17%,同时减少固态盘老化率53%,提高了存储系统的整体性能.

磁盘高速缓存技术对服务器小写性能的提高

磁盘高速缓存技术以创新的思路,让硬盘工作在满带宽方式,构成一个非挥发性的大缓存,以接近硬盘的低价格实现了只有在极昂贵的大型存储系统中才使用的大容量NVRAM高速缓存的功能,大大提高了存储系统的频繁小写性能,使目前量大面广的存储系统达到了性能平衡。

WebKit内核的嵌入式浏览器磁盘缓存方法

为提高嵌入式浏览器的页面加载速度,研究WebKit网络资源下载的流程,分析HTTP协议栈中缓存控制原理,提出一种WebKit内核的嵌入式浏览器磁盘缓存方法。设计磁盘缓存快速映射算法,在网络资源的URL与数据之间建立映射关系。为防止磁盘缓存存储空间过载,结合LRU-K算法和缓存资源的优先级给出磁盘缓存置换算法,提出了磁盘缓存系统架构及其实现方案,在家庭网络环境中进行性能评估。实验结果表明,浏览器加载速度提升了3.19倍,增强了用户体验。

一种分布式磁盘缓存的设计与实现

为了提高系统IO性能,针对松散耦合环境下,高带宽、低延迟的传输特点,提出了一种通过扩展存储器层次结构来提高系统IO性能的分布式系统——分布式磁盘缓存系统DRACO。通过利用分布式环境中空闲内存节点的剩余内存,扩充系统整体缓存容量,减小访问磁盘数据的频度,最终达到提高系统整体性能的目的。

一种基于混合页面的磁盘缓存去重策略

传统基于LRU的磁盘缓存并不能识别缓存中内容相同的重复数据块,使得缓存中存在一定的冗余数据,同时传统磁盘缓存都是基于固定的页面大小,而页面大小也是影响缓存命中率的重要因素,最佳的页面大小能够最大化缓存命中率.本文提出一种基于混合页面的磁盘缓存去重策略.在磁盘缓存中引入混合页机制,保留基页的同时,增加巨页,并自适应调整巨页的大小以使命中率最大化;同时监测基页、巨页的冷热程度,将重复率高的冷巨页拆分为基页或将拆分后的热基页重构为巨页,实现基页、巨页的动态转换;利用重删技术对基页、巨页分别进行去重处理,使命中率最大化的同时保持去重率.通过对真实trace数据进行模拟实验,测试结果表明,与传统磁盘缓存相比该策略能够显著提高磁盘缓存的命中率,最高可达30. 08倍,同时能节省磁盘访问时间最高达31. 72%.

云计算系统中的块级别网络磁盘缓存技术研究

随着云计算系统对块级别云存储服务使用规模的增长,云存储子系统承受的负载也随之增长,严重影响其I/O性能.针对上述问题设计并实现了适用于多节点的块级别网络磁盘缓存系统MN-cache.设计了MN-cache缓存系统的系统架构,包括处理元数据的元数据服务器端以及实现缓存功能的缓存客户端.基于Linux Device Mapper机制实现了MN-cache缓存系统的客户端缓存机制,将局域网内各缓存客户端节点的本地缓存磁盘作为共享缓存,利用局域网及本地缓存磁盘的性能优势提升云存储子系统的性能.根据缓存过程各阶段的耗时情况对MN-cache缓存系统进行了性能分析,并通过实验验证了性能分析结果.实验结果表明:MN-cache缓存系统在网络存储系统I/O性能较差的情况下对存储系统的整体性能提升较大.

通过缓存压缩提高磁盘性能

过去的20年里面,主存与硬盘的性能差距以每年50%的速度飞速扩大.造成这种局面的主要原因是磁盘机械器件延迟导致的其性能提升缓慢(每年8%的性能提升).磁盘内部缓存管理对于磁盘的性能有着重要的影响,因为它起到平衡快总线与慢机械器件的中间栋梁作用.缓存介质一般为SRAM,成本昂贵并且容量低.因此,磁盘生产商不会给磁盘装备大容量的缓存.本文提出了一个新的思路来改善这个问题,通过压缩磁盘缓存,提高缓存有效容量以预取更多的数据.为了降低压缩所带来的复杂度与负作用,我们只压缩读请求服务后预取的数据.通过Disksim模拟实现,并测试合成负载,我们得到了较好的结果.实验证明,随着压缩率的改善,磁盘平均响应时间最大减少43.5%,命中率最高提高到3倍.

Grid VFS中代理管理客户端磁盘缓存的设计与实现

设计并实现了在网格虚拟文件系统GridVFS客户端采用代理管理磁盘缓存来隐藏网络延迟,提高网格数据利用率。此方法扩展了虚拟化分布式文件系统,提高了对网格资源有效完整的数据访问。在GridVFS中,客户端代理动态地产生和管理磁盘缓存,每一个未修改的应用程序和OS都能应用,支持write-back策略、文件系统之间缓存的共享以及磁盘缓存的多级化,通过用户级VFS可以完整的集成到网格应用程序和资源中,从而提高了网格数据的访问性能。

不同DOS版本的磁盘高速缓存SMARTDRV

不同ＤＯＳ版本的磁盘高速缓存ＳＭＡＲＴＤＲＶ湖北省三峡学院物理系（４４３０００）张德煌朱世坤韩芳众所周知ＭＳＤＯＳ只能管理１ＭＢ内存空间，ＤＯＳ应用程序只能在６４０Ｋ基本内存中运行。自从８０２８６为ＣＰＵ的ＰＣ／ＡＴ机出现以后，其内存配置已超过１ＭＢ...

基于Intel架构的磁盘缓存研究

随着网络的发展,越来越多的用户开始考虑构建服务器,但磁盘性能不高一直是其所面临的问题。磁盘的性能与缓存速度有着密切的关联。在原有的Cache算法中引入数据压缩算法,并采用线程机制并行调度处理数据,以减少磁盘读写的I/O次数,可以提高磁盘数据读写性能,带来更高速有效的数据处理能力。