面向集群系统的分布式缓存机制的研究

发布时间：2021-08-14 13:33

　　集群系统中文件访问效率对整个集群系统的性能有着至关重要的影响。缓存的效率要远远高于磁盘,如果对文件的操作均从缓存进行读取将会大大的提高文件访问效率。而MOSIX集群系统采用内核级进程迁移,所有的文件操作均由保留系统级上下文的服务端进行缓存,增加了服务端对缓存资源的需求。特别是当服务端繁忙需要进行大量文件读取操作时,需要频繁地丢弃缓存中的数据,然后读入新的文件,降低了缓存的命中率,影响了系统中文件访问效率。服务端缓存资源紧张,成为限制集群系统效率的关键因素。本文以提高服务端缓存容量,减少磁盘读取时间为目的提出了分布式缓存机制。本文首先分析了MOSIX集群系统进程迁移技术与LINUX缓存机制,然后在此基础上提出了分布式缓存机制。该机制收集系统中各节点缓存信息,并将服务端缓存迁移至负载较低的节点。本文详细论述了服务端缓存迁移至合作节点的过程以及服务端根据缓存分布信息重定向客户端文件请求的具体流程。根据分布式缓存机制的需要重新定义了缓存块首部结构,增添了与迁移有关的属性,并介绍了这些属性所代表的含义,赋值流程以及修改时机等。文章对该机制在实现过程中一部分需要解决的问题及这些问题的解决方案进行了... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 问题的提出
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文组织结构
第二章 集群系统与MOSIX关键技术
    2.1 集群系统
        2.1.1 集群系统概述
        2.1.2 集群系统的类型及特点
        2.1.3 集群系统的关键技术
    2.2 MOSIX集群系统
        2.2.1 MOSIX集群系统特性
        2.2.2 MOSIX的进程迁移概述
        2.2.3 Direct File System Access机制
        2.2.4 MOSIX文件系统
第三章 进程迁移基本原理
    3.1 进程概述
    3.2 进程信息在LNUX文件系统中的存储方式
        3.2.1 Linux虚拟文件系统概述
        3.2.2 进程信息存储方式
    3.3 进程的迁移
第四章 MOSIX集群系统缓存问题
    4.1 集群文件系统缓存技术
    4.2 Linux缓存机制
    4.3 MOSIX三层缓存结构
第五章 分布式缓存机制
    5.1 分布式缓存机制基本原理
    5.2 分布式缓存机制基本流程
        5.2.1 缓存迁移流程
        5.2.2 Remote/Deptuty交互流程
    5.3 新缓存块首部的设计
    5.4 Server端缓存区块迁移算法
    5.5 分布式缓存机制基本问题
        5.5.1 缓存块序号的变更
        5.5.2 多重命中
        5.5.3 迁移缓存区
    5.6 性能分析
        5.6.1 缓存命中率
        5.6.2 迁移缓存读取开销
第六章 结束语
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]高速缓冲存储器Cache设计的关键技术分析[J]. 武杨.  中国科技信息. 2006(07)
[2]MOSIX进程迁移机制研究[J]. 黄翊,蒋江,张民选.  计算机工程. 2002(08)
[3]群机系统中进程迁移实现机制的研究[J]. 张怡,胡凯,胡建平.  计算机工程与应用. 2001(01)
[4]LINUX虚存管理分析[J]. 叶绿,史烈.  电子计算机与外部设备. 1999(02)
[5]分布式计算系统中进程迁移的方法[J]. 肖红,邱毓兰,彭德纯.  软件学报. 1994(02)

硕士论文
[1]MOSIX机群文件系统研究[D]. 薛继东.西安电子科技大学 2004
[2]Linux集群中套接字迁移的研究与实现[D]. 晏宁.西安电子科技大学 2004



本文编号：3342557