基于SMP机群的虚拟共享存储系统

发布时间：2020-06-25 03:57

【摘要】：传统的虚拟共享存储系统(又称为软件分布式共享存储系统，软件DSM)是建立在单处理器机群上的，它通过软件维护一致性提供给程序员一个虚拟的共享存储空间。SMP机群的兴起使得建立面向SMP机群的虚拟共享存储系统成为虚拟共享存储系统领域的一个新的热点。同基于单处理器机群的虚拟共享存储系统相比，基于SMP机群的虚拟共享存储系统可以在SMP节点内部利用SMP的硬件共享维护一致性，减少软件开销和远程通信，提高系统性能。 本文在原有的基于单处理器机群的虚拟共享存储系统JIAJIA的基础上实现了一个面向SMP机群的虚拟共享存储系统，JIAJIA-SMP。并比较和分析了JIAJIA-SMP的不同实现方法与没有利用SMP硬件共享机制的JIAJIA性能上的差异，分析了具有不同访存模式的应用程序对虚拟共享存储系统性能上的影响。 本文首先讨论了各种可能的基于SMP机群的虚拟共享存储系统的实现方案及其优缺点，在此基础上选择了其中的一种方案进行实现。详细分析了实现SMP机群上的虚拟共享存储系统需要解决的问题：如何充分利用SMP节点内部的硬件共享机制和同步机制，减少软件开销；介绍了JIAJIA-SMP中新的cache一致性协议，这种协议具有更好的可扩展性。在给出了系统的基本实现之后，指出了在此基础上可以进行的进一步的优化。 然后在同一硬件和软件平台上对JIAJIA-SMP的两种实现方法与没有利用任何SMP硬件共享机制的JIAJIA三种方案进行了性能测试和比较。分析了利用SMP的硬件共享和同步机制对虚拟共享存储系统性能上的影响以及具有不同访存模式的应用程序对虚拟共享存储系统性能上的影响。 在此基础上得到的结论是：JIAJIA-SMP由于充分利用了SMP的硬件共享和同步机制，在性能上优于没有利用节点内部硬件共享的JIAJIA，利用SMP的硬件共享机制共享home和cache对于面向SMP机器的虚拟共享存储系统是十分必要的。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（计算技术研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：TP333

【共引文献】

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本文编号：2728824