面向層次式存儲系統(tǒng)的I-O性能評價.pdf

1、在高性能計算領域，I/O性能已經成為影響計算機性能的重要因素。為了提高I/O性能，人們開發(fā)了層次式存儲系統(tǒng)。而當前常用的I/O性能評價基準如S3D I/O、， BTIO、MADbench2、FLASH I/O等等，雖然廣泛應用于各種場合，但因其自身并不具有局部性，并不適用于層次式存儲系統(tǒng)，故而現(xiàn)在仍缺乏針對層次式存儲系統(tǒng)的I/O性能評價基準。本文提出一種適用于層次式存儲系統(tǒng)進行I/O性能評價的評價基準IDX I/O bench。文章的主

2、要工作如下：
　　首先，本文針對層次式存儲系統(tǒng)結構及其I/O性能變化進行了分析，指出了其執(zhí)行I/O的數(shù)據量與I/O性能變化之間的關系，并構建了相關的I/O性能評價模型。在層次式存儲系統(tǒng)中，當 I/O數(shù)據量增大時，I/O性能隨之逐漸降低。由于其變化的特性，常用評價基準評價的一個具體的數(shù)據量下的I/O性能無法將層次式存儲系統(tǒng)的I/O性能準確地描述出來。為此我們構建了I/O性能模型和I/O效率模型，從層次式存儲系統(tǒng)的整體性能和I/O過程

3、中不同數(shù)據量時的I/O性能變化率兩方面著手，綜合地將層次式存儲系統(tǒng)的I/O性能及其變化過程表述了出來。
　　其次，本文對 IDX數(shù)據結構進行了研究分析，尋找其適用于層次式存儲系統(tǒng)I/O性能評價的特性。因為應用程序針對IDX數(shù)據結構的訪問具有良好的局部性，適用于層次式存儲系統(tǒng)。同時，IDX數(shù)據結構中，其數(shù)據的粒度和跨度隨著分辨率的提高在不斷變化，進而可以對I/O模式造成影響。故而利用IDX數(shù)據結構，設計開發(fā)具體的I/O性能評價基準，

4、可以實現(xiàn)針對層次式存儲系統(tǒng)、多種I/O模式進行評價。
　　再次本文設計并實現(xiàn)了一種針對層次式存儲結構的IO性能基準測試程序，該測試程序具有層次式訪問，及擁有I/O模式中隨機與順序并存、不同I/O粒度并存、I/O過程中存在不同程度的鎖競爭現(xiàn)象等四個特性。根據以上特性，分析設置了相應的計算結構及全局維度、局部維度、進程數(shù)、變量數(shù)、分辨率等多項相關參數(shù)，對其產生影響，以進一步影響設置I/O模式。
　　最后，本文利用IDX I/O