基于分級Cache的透明計算系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

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

2、算模式的技術(shù)特點,實現(xiàn)了一種基于透明計算模式的遠程啟動協(xié)議,利用Intel的pxe遠程啟動技術(shù)實現(xiàn)操作系統(tǒng)的遠程引導和程序的動態(tài)加載;同時提出了一種基于客戶機/服務(wù)器架構(gòu)的高效通用透明計算系統(tǒng)I/O管理框架,通過SCSI端口/微端口驅(qū)動程序在客戶端實現(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視圖,設(shè)計了一個簡化的類ISCSI通信協(xié)議,將客戶端訪問磁盤的I/O請求通過網(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,為提高透明計算系統(tǒng)對I/O請求的響應(yīng)性能,研究分析了透明計算中訪問服務(wù)器的I/O請求訪問模式,提出了一種兩級緩存結(jié)構(gòu)分別在透明計算系統(tǒng)的客戶端和服務(wù)端進行讀寫緩存來提升I/O性能;同時,在緩存的管理策略上,針對透明計算應(yīng)用環(huán)境,以提高緩存命中率為主要目標,實現(xiàn)了一種基于訪問頻率計數(shù)閾值的改進LRU置換算法LRU-AFS。
　　 最后,在以上研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于分級Cache的透明計算系統(tǒng)——HCT