基于分級(jí)Cache的透明計(jì)算系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、基于客戶機(jī)/服務(wù)器架構(gòu)的新的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式——透明計(jì)算能夠有效降低用戶使用和維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的成本,并且其客戶主機(jī)的各種性能甚至與同配置的有存儲(chǔ)硬件的PC機(jī)相當(dāng),從而在學(xué)校、網(wǎng)吧、政府等地方具有廣泛的應(yīng)用前景。不過隨著透明計(jì)算模式中客戶主機(jī)數(shù)量的增多,客戶主機(jī)的I/O性能下降明顯,嚴(yán)重制約了透明計(jì)算系統(tǒng)的應(yīng)用,如何針對(duì)特定的透明計(jì)算應(yīng)用環(huán)境提高I/O性能以適應(yīng)大規(guī)模的透明計(jì)算系統(tǒng)成為研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　 首先,詳細(xì)研究了各種透明計(jì)

2、算模式的技術(shù)特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了一種基于透明計(jì)算模式的遠(yuǎn)程啟動(dòng)協(xié)議,利用Intel的pxe遠(yuǎn)程啟動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的遠(yuǎn)程引導(dǎo)和程序的動(dòng)態(tài)加載;同時(shí)提出了一種基于客戶機(jī)/服務(wù)器架構(gòu)的高效通用透明計(jì)算系統(tǒng)I/O管理框架,通過SCSI端口/微端口驅(qū)動(dòng)程序在客戶端實(shí)現(xiàn)基于塊的本地虛擬磁盤,提供給客戶端與本地物理硬盤類似的存儲(chǔ)視圖,設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)化的類ISCSI通信協(xié)議,將客戶端訪問磁盤的I/O請(qǐng)求通過網(wǎng)絡(luò)透明的重定向到服務(wù)器端,完成相應(yīng)的I/O處理。

3、r>　　 其次,為提高透明計(jì)算系統(tǒng)對(duì)I/O請(qǐng)求的響應(yīng)性能,研究分析了透明計(jì)算中訪問服務(wù)器的I/O請(qǐng)求訪問模式,提出了一種兩級(jí)緩存結(jié)構(gòu)分別在透明計(jì)算系統(tǒng)的客戶端和服務(wù)端進(jìn)行讀寫緩存來提升I/O性能;同時(shí),在緩存的管理策略上,針對(duì)透明計(jì)算應(yīng)用環(huán)境,以提高緩存命中率為主要目標(biāo),實(shí)現(xiàn)了一種基于訪問頻率計(jì)數(shù)閾值的改進(jìn)LRU置換算法LRU-AFS。
　　 最后,在以上研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于分級(jí)Cache的透明計(jì)算系統(tǒng)——HCT