高性能計算已跨越PetaFlops時代向ExaFlops時代飛速發(fā)展,對海量存儲系統(tǒng)的I/O性能、可擴展性、可靠性和易管理性提出了嚴峻挑戰(zhàn)。現(xiàn)有的數(shù)據(jù)存儲方式與數(shù)據(jù)管理方式已遠不能滿足信息時代發(fā)展的需要,傳統(tǒng)的存儲介質(zhì)與存儲體系結構已成為大規(guī)模并行計算機系統(tǒng)獲得高效能的重要瓶頸。迫切需要研究應用新型存儲介質(zhì)克服傳統(tǒng)存儲介質(zhì)存在的缺陷,突破基于新型存儲介質(zhì)的混合存儲技術,研究新的存儲體系結構和數(shù)據(jù)管理方法,提高存儲系統(tǒng)性能和數(shù)據(jù)管理的效率。 本文針對高性能計算的I/O需求,在深入研究新型非易失性存儲(Non-Volatile Memory)[1]介質(zhì)相變存儲器(Phase Change Memory,PCM)[2]的基礎上,設計了基于相變存儲器PCM的層次式并行混合存儲系統(tǒng);在深入研究基于對象存儲系統(tǒng)管理技術的基礎上,針對目前主流元數(shù)據(jù)管理算法存在的缺陷,設計實現(xiàn)了基于目錄編碼的元數(shù)據(jù)管理算法。 本文的研究工作主要包括以下幾個方面: (1)研究分析了新時代高性能計算飛速發(fā)展背景下傳統(tǒng)存儲介質(zhì)遭遇的困境,以及存儲介質(zhì)多元化發(fā)展趨勢。在對目前眾多新型非易失存儲介質(zhì)進行研究分析的基礎上,選用具...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 存儲介質(zhì)發(fā)展趨勢
        1.1.2 存儲體系結構發(fā)展趨勢
    1.2 課題主要研究內(nèi)容
    1.3 課題創(chuàng)新點
        1.3.1 基于PCM 的層次式并行混合存儲系統(tǒng)
        1.3.2 基于目錄編碼的元數(shù)據(jù)管理算法
    1.4 本文組織結構
第二章 新型存儲介質(zhì)相關研究
    2.1 傳統(tǒng)存儲介質(zhì)的困境
    2.2 新型非易失存儲介質(zhì)
    2.3 相變存儲器PCM 相關研究
        2.3.1 工作原理
        2.3.2 PCM 特性比較
        2.3.3 PCM 相關應用
        2.3.4 存在問題
    2.4 小結
第三章 基于對象的存儲系統(tǒng)結構及存儲管理技術研究
    3.1 存儲系統(tǒng)結構的發(fā)展
        3.1.1 直接依附存儲—DAS
        3.1.2 網(wǎng)絡附加存儲—NAS
        3.1.3 存儲區(qū)域網(wǎng)—SAN
        3.1.4 基于對象的存儲系統(tǒng)結構
    3.2 對象存儲性能分析模型
    3.3 元數(shù)據(jù)管理技術研究
        3.3.1 元數(shù)據(jù)的含義
        3.3.2 元數(shù)據(jù)管理模式
        3.3.3 元數(shù)據(jù)分布算法
        3.3.4 元數(shù)據(jù)遷移方法
    3.4 小結
第四章 層次式并行混合存儲系統(tǒng)自治管理技術
    4.1 基于PCM 的層次式并行混合存儲系統(tǒng)模型
        4.1.1 基于PCM 的層次式并行混合存儲系統(tǒng)結構
        4.1.2 層次式并行混合存儲系統(tǒng)對象管理策略
    4.2 層次式并行混合存儲系統(tǒng)自治管理機制
    4.3 基于I/O 特征預測的自治預取算法
    4.4 實驗模擬
        4.4.1 實驗環(huán)境
        4.4.2 實驗方法與結果分析
    4.5 小結
第五章 基于目錄編碼的元數(shù)據(jù)管理算法
    5.1 基本思想
        5.1.1 存在的問題
        5.1.2 目錄編碼
        5.1.3 元數(shù)據(jù)分布
    5.2 系統(tǒng)結構與元數(shù)據(jù)表示
        5.2.1 系統(tǒng)結構
        5.2.2 元數(shù)據(jù)表示
    5.3 元數(shù)據(jù)定位
    5.4 實驗與分析
        5.4.1 實驗方法與過程
        5.4.2 綜合分析
    5.5 小結
第六章 結束語
    6.1 工作總結
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術成果
作者在學期間參與的科研項目



本文編號：3954513