学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于工作站网络的分布式共享存储系统的设计

作　者: 李明
导　师: 唐志敏
学　校: 中国科学院研究生院（计算技术研究所）
专　业: 计算机组织与系统结构
关键词: 分布式共享存储系统 存储一致性模型 一致性维护协议 虚拟共享存储
分类号: TP333
类　型: 硕士论文
年　份: 1997年
下　载: 90次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


分布式共享存储(DSM)系统在物理上存储分布的系统上实现了逻辑上的共享存储模型。它将底层的消息传递机制对用户掩盖起来，允许用户以共享存储方式进行并行程序设计。由于分布式共享存储系统既具有共享存储系统易于编程和移植的优点，又保留了分布式存储系统的可扩展性，因而正逐步成为大规模并行计算机系统的主要形式，对分布式共享存储的研究也已成为高性能计算领域的研究热点。 本文对分布式共享存储系统的原理和实现方法作了详细的阐述和分析，并着重分析了分布式共享存储系统中的一个关键问题——存储一致性模型。存储一致性模型是软件和存储器之间的一个协议，它规定了共享存储系统中存储器的行为。本文从访存事件序列的角度对几种典型的存储一致性模型进行了详细的分析，指出了顺序一致性模型对访存操作的程序序和原子性的限制以及各种“松”一致性模型对这两个限制条件所作的放松，并且说明了懒惰释放一致性模型等存储一致性模型对提高分布式共享存储系统的性能所起的作用。 本文还对分布式共享存储系统的设计方法作了说明，介绍了几种有代表性的软件DSM系统，并分析了在软件DSM系统设计中要考虑的关键性问题，指出在软件DSM系统设计中最关键的问题是如何减少共享数据一致性维护所带来的通信开销。 目前微处理器计算能力的提高和网络技术的发展使工作站网络正逐步成为大规模并行计算的重要工具之一。为提高工作站网络在高性能计算中的可用性，本文提出了一个基于工作站网络的软件DSM系统的设计方案。该系统是一个完全由运行库支持的Run-time系统，运行于普通的Unix工作站上，不需要对操作系统进行修改。它为程序设计人员提供了一个易于编程的应用程序界面。该设计采用懒惰释放一致性模型和基于home的Wrire-Invalidate协议，较大程度地减少了一致性

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-12
第一章 引言  12-22
  1.1 并行计算：结构与模型  12-16
  1.2 分布式共享存储系统  16-19
  1.3 本文的工作  19-20
  1.4 本文的组织  20-22
第二章 存储一致性模型  22-46
  2.1 什么是存储一致性模型?  22-24
  2.2 已提出的存储一致性模型  24-42
    2.2.1 严格的一致性  25-27
    2.2.2 顺序一致性  27-31
    2.2.3 因果一致性  31-33
    2.2.4 PRAM一致性  33
    2.2.5 处理机一致性  33-35
    2.2.6 弱一致性  35-37
    2.2.7 释放一致性  37-39
    2.2.8 懒惰释放一致性  39-41
    2.2.9 数据项一致性  41-42
  2.3 从程序设计角度看存储一致性  42-43
  2.4 存储一致性模型和一致性维护协议  43-46
第三章 分布式共享存储系统的设计  46-56
  3.1 分布式共享存储系统的分类  46-50
    3.1.1 硬件DSM系统  47-48
    3.1.2 软件DSM系统  48-50
    3.1.3 软硬结合的DSM系统  50
  3.2 几个软件DSM系统简介  50-54
    3.2.1 IVY  51-52
    3.2.2 Munin  52-53
    3.2.3 TreadMarks  53
    3.2.4 Midway  53-54
  3.3 软件DSM系统设计的关键问题  54-56
第四章 基于工作站网络的DSM系统的总体设计  56-74
  4.1 设计目标  56-57
  4.2 懒惰释放一致性和应用程序界面  57-61
  4.3 共享存储管理  61-65
  4.4 一致性维护协议  65-68
  4.5 多写协议  68-73
  4.6 通信  73-74
第五章 具体实现及算法  74-86
  5.1 初始化过程  74-75
  5.2 共享存储分配  75-76
  5.3 中断信号处理程序  76-79
  5.4 同步操作  79-86
    5.4.1 锁操作  79-80
    5.4.2 Barrier操作  80-83
    5.4.3 锁管理器  83-86
第六章 总结  86-90
  6.1 本文的总结  86-87
  6.2 今后的工作  87-90
参考文献  90-100
作者简历  100

相似论文

  1. X处理器存储一致性模型的研究与实现,TP332
  2. 基于Linux环境下的分布式存储系统的研究与实现,TP333
  3. 基于SMP机群的虚拟共享存储系统,TP333
  4. 面向多核微处理器芯片的高效能I/O体系结构及其实现技术,TP332
  5. 面向高性能计算的可扩展I/O体系结构研究与实现,TP303
  6. 并行分布操作系统共享存储管理及其优化技术的研究,TP316
  7. 龙芯2号处理器多线程技术研究,TP332
  8. 用户级通信在软件分布式共享存储系统中的应用,TP311.52
  9. 软件分布式共享存储系统的性能优化,TP311.52
  10. 支持软件分布式共享存储系统的机群通信技术,TP311.52
  11. 多核处理器存储系统的验证方法研究,TP333
  12. 底层操作系统对软件DSM的影响,TP393.09
  13. 基于数据保持电压的低功耗SRAM设计,TP333
  14. 时空结合的数据预取,TP333
  15. 多通道闪存控制器模块化设计与实现,TP333
  16. 对象存储系统中身份认证机制的设计与实现,TP333
  17. 新一代多功能光盘循迹伺服控制研究,TP333.4
  18. SiN_x掺杂SbTe相变存储材料研究,TP333
  19. 分布式存储网络中的数据完整性校验与修复,TP333
  20. 一种基于NAND Flash存储器的抗辐射软件加固方法研究,TP333
  21. 气象资料自动化存储系统的研究与实现,TP333

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 电子数字计算机（不连续作用电子计算机） > 存贮器
© 2012 www.xueweilunwen.com