發(fā)布時間：2020-12-12 06:02

　　隨著工作站性能的迅速提高和價格日益下降,以及高速網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的陸續(xù)問世,一種新型的并行計算機(jī)系統(tǒng)工作站集群應(yīng)運而生。工作站集群屬于分布式存儲的MIMD,這種系統(tǒng)將許多臺工作站用某種結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接起來,充分利用各工作站的資源,統(tǒng)一調(diào)度,協(xié)調(diào)處理,以實現(xiàn)高效的并行計算。Linux是一套免費使用和自由傳播的類UNIX操作系統(tǒng),主要用于基于Intel x86系列CPU的計算機(jī)上。Linux系統(tǒng)是由全世界各地的成千上萬的程序員設(shè)計和實現(xiàn)的,其目的是建立不受任何商品化軟件的版權(quán)所制約的、全世界都能自由使用的UNIX兼容產(chǎn)品。在這種背景下,Linux工作站集群飛速發(fā)展起來。高性能計算領(lǐng)域經(jīng)常需要處理大量的數(shù)據(jù)。為了滿足處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的需求,本文主要研究和實現(xiàn)Linux集群上的并行I/O與核外存儲策略。并行I/O是一個很廣泛的領(lǐng)域,包括硬件系統(tǒng),操作系統(tǒng)支持,語言、編譯器和運行系統(tǒng)支持,I/O特征與性能分析,I/O密集型并行應(yīng)用。本文著重于Linux集群上的并行文件系統(tǒng)的研究與核外存儲系統(tǒng)庫的設(shè)計與實現(xiàn)。首先,本文闡述了并行I/O的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),主要內(nèi)容涉及磁盤存儲系統(tǒng)、RAID和iSCSI,文件系統(tǒng),互... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 人們處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的需求
    1.2 并行計算機(jī)的發(fā)展歷程和趨勢
        1.2.1 向量機(jī)
        1.2.2 SIMD 計算機(jī)
        1.2.3 共享存儲多處理機(jī)SMP
        1.2.4 大規(guī)模并行處理MPP
        1.2.5 集群
    1.3 Linux 操作系統(tǒng)的成熟完善
        1.3.1 Linux 的特性
        1.3.2 Linux 是自由軟件
    1.4 Linux 工作站集群的發(fā)展
        1.4.1 Beowulf
        1.4.2 Giganet cLAN
        1.4.3 Legion
        1.4.4 Cplant
        1.4.5 Linux 虛擬服務(wù)器
        1.4.6 MOSIX
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 并行I/O 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.1 磁盤存儲系統(tǒng)、RAID 和iSCSI
        2.1.1 磁盤存儲系統(tǒng)
        2.1.2 磁盤陣列RAID
        2.1.3 iSCSI
    2.2 文件系統(tǒng)
        2.2.1 文件系統(tǒng)的概念
        2.2.2 文件緩存
        2.2.3 文件系統(tǒng)的出錯恢復(fù)
    2.3 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)
        2.3.1 Myrinet
        2.3.2 Giganet
        2.3.3 IEEE SCI
    2.4 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)
        2.4.1 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)的概念
        2.4.2 NFS
        2.4.3 xFS
    2.5 并行文件系統(tǒng)
        2.5.1 并行文件系統(tǒng)的概念
        2.5.2 Intel CFS
        2.5.3 Intel PFS
        2.5.4 IBM Vesta、PIOFS 和GPFS
    2.6 并行I/O 界面
        2.6.1 高層界面研究
        2.6.2 PASSION
        2.6.3 ADIO
    2.7 本章小結(jié)
第3章 并行文件系統(tǒng)PVFS 剖析
    3.1 PVFS 簡介
    3.2 系統(tǒng)特點
    3.3 設(shè)計原理及實現(xiàn)
        3.3.1 元數(shù)據(jù)管理服務(wù)器mgr
        3.3.2 I/O 服務(wù)器iod
        3.3.3 I/O 庫libpvfs
        3.3.4 Linux 核心支持
    3.4 PVFS 應(yīng)用程序接口
        3.4.1 自定義API
        3.4.2 MPI-IO 接口
        3.4.3 標(biāo)準(zhǔn)POSIX/UNIX I/O 兼容接口
    3.5 本章小結(jié)
第4章 面向?qū)ο蟮暮送獯鎯Σ呗?br>    4.1 核外存儲實現(xiàn)方案
        4.1.1 核外存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        4.1.2 核外存儲系統(tǒng)的特點
    4.2 C++中操作符重載和模板的概念
        4.2.1 什么是操作符重載
        4.2.2 C++中操作符重載的實現(xiàn)
        4.2.3 模板（template）
    4.3 一維數(shù)組模板類
        4.3.1 一維數(shù)組模板類的抽象數(shù)據(jù)類型描述
        4.3.2 實現(xiàn)一維數(shù)組模板類主要考慮的問題
        4.3.3 類說明和函數(shù)簡介
        4.3.4 一維數(shù)組模板類的特點
    4.4 多維數(shù)組模板類
        4.4.1 派生法
        4.4.2 成員構(gòu)造法
        4.4.3 兩種實現(xiàn)方法的比較
    4.5 實驗數(shù)據(jù)與結(jié)果分析
        4.5.1 向量內(nèi)積運算測試一維數(shù)組模板類
        4.5.2 矩陣乘法運算測試二維數(shù)組模板類
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：2911989