基于对象的主动存储关键技术研究
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP333
【图文】:
所有对象已分配的总空间为:001( )1 2 1 1MxxNF system AMα α αββ β= + = + + ∑ , (2.9)则系统平均内部碎片率为:( ) 1( )1( )11limMR systemIF systemF systemβαβ→∞= =++ 。 (2.10)从上述公式可知,增大 α 和减小 β 有利于减少对象文件系统的内部碎片,但会导致过小的分配粒度,对长期性能有负面影响;反之亦然。为此,LOBFS 需要在减小内部碎片和提高系统的长期性能这两个目标之间平衡。图 2.9 绘出了维持因子 α和增长因子 β 对内部碎片的影响,最坏内部碎片受 α 和 β 影响显著,而平均内部碎片主要受 α 影响,但当 α>5 及 β<10 时,最坏内部碎片和平均内部碎片均可以取得较小值。另外,需要对对象采用不同的分配策略。LOBFS 采用的方式是:小对象倾向于减小内部碎片,设置较大的 α 值(α=7)和较小 β(β=4)值;而大对象倾向于考虑长期性能的影响,故设置较小的 α 值(α=6)和较大 β 值(β=8)。
分别用 Benchmark1 和 Benchmark2 作为输入进行测试。所有的对件系统根目录下,并以对象 ID 作为文件名。本文实现了用户态下 L序,而其他的文件系统是核态下的模块。为保证对比的公平性,测试存的影响,而只考虑空间分配对性能造成的影响。为此,在挂载文件 sync 选项,同时测试程序在调用文件系统调用时启用直接 I/O(打开_DIRECT 标志),使文件/对象的读写绕过系统缓存。LOBFS 通过设a1 实现对磁盘的读写,同样在打开设备文件时也加入 O_DIRECT 标 I/O 时,文件系统调用中的读写缓存必须以 512 字节对齐,因此测试缓存时要调用函数 posix_memalign()进行分配。
性能能够维持稳定,ReiserFS 在经历了早期的性能下降后(由于小文件的聚集和拆散引起)也能维持稳定。如 LOBFS 在第 4 万次操作后的平均性能为50073.23KB/S ,经历了 6 万次操作后性能下降为 50271.46KB/S ,仅下降了198.23KB/S,而 EXT3 在相应的区间则下降了 3499.29KB/S。LOBFS 采用激进的渐近分配策略也使得其性能一直处于领先地位。
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