Разработка и исследование методов повышения скорости доступа к удалённым данным в распределённых вычислительных системах

• Автор: Кинсбурский, Станислав Александрович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Глава 1. Современные методы доступа к удалнным данным в распределнных

вычислительных системах.

I. I Общий обзор структуры распределнных вычислительных систем

1.2 Анализ требований к методам доступа к удалнным данным в современных распределнных вычислительных системах

1.3 Характеристики современных методов хранения и доступа к данным.

1.4 Анализ методов доступа к удалнным данным

1.4.1 Распределнная операционная система i

1.4.2 Сетевая файловая система i

1.4.3 Распределнная файловая система i

1.4.4 Распределнная файловая система
1.4.5 Распределнная файловая система x.
1.4.6 Распределнная файловая система I
1.4.7 Распределнная файловая система
1.4.8 Распределнная файловая система
1.5 Обобщнные выводы но анализу методов доступа к удалнным данным
1.6 Постановка задачи диссертационной работы.
1.7 Выводы.
Глава 2. Методы повышения скорости доступа к удаленным данным.
2.1 Разработка архитектуры быстрой распределнной файловой системы.
2.2 Аналитическая оценка эффективности архитектуры быстрой
распределнной файловой системы
2.3 Анализ дополнительного преимущества блочной адресации в быстрой
распределнной файловой системе
2.4 Выводы.
Глава 3. Реализация быстрой распределнной файловой системы в О.С ix.
3.1 Реализация протокола обмена данными с драйвером каналов связи .
3.2 Реализация протокола
3.3 Реализация клиента БРФС
3.4 Реализация сервера БРФС
3.5 Выводы.
Глава 4. Результаты исследования
4.1 Сравнение быстрой распределнной файловой системы и
4.2 Выводы
Заключение.
Библиографический список использованной литературы.
Введение
Актуальность


Во введении обоснована актуальность работы, поставлена цель исследования и определены задачи, решаемые для ес достижения. Отмечена научная новизна исследования и дана краткая характеристика содержания работы и её результатов. Далее приводятся характеристики и анализ современных методов хранения и доступа к данным в вычислительных системах. Завершает главу обзор и анализ существующих методов доступа к удалённым данным. На основе анализа осуществляется постановка задачи диссертационной работы. Во второй главе диссертации описываются новые методы и алгоритмы, позволяющие повысить эффективность доступа к удалённым данным в распределённых вычислительных системах. Описываются этапы разработки новой архитектуры распределённой файловой системы, характеризующейся быстрым временем доступа к данным, загрузки и рестарта и также низкой нагрузкой на сервер. Приводится анализ дополнительного преимущества блочной адресации данных, реализованного в новой архитектуре. В третьей главе описывается реализация быстрой распределённой файловой системы. Приводится реализация методов взаимодействия программ обслуживания быстрой распределённой файловой системы с драйвером каналов связи. Описывается реализация протокола взаимодействия между сервером и клиентом быстрой распределённой файловой системы. Далее приводится описание реализации клиента быстрой распределённой файловой системы. Завершает главу описание реализации сервера быстрой распределённой файловой системы. В четвёртой главе приводятся результаты сравнения характеристик быстрой распределённой файловой системы и сетевой файловой системы N^'8. Глава 1. Общий обзор структуры распределённых вычислительных систем. В распределённых вычислительных системах узлы обладают собственными ресурсами и не имеют общего доступа к памяти либо к общей шине (хотя они могут совместно использовать виртуальную память) [2]. Эти независимые узлы объединяются в сеть для организации совместной работы в виде многомашинной вычислительной системы. Многомашинные вычислительные системы могут быть однородными либо неоднородными. Однородные многомашинные вычислительные системы состоят из компьютеров с одинаковым аппаратным обеспечением, работающих под управлением одинаковых операционных систем и взаимодействующих друг с другом через одну и ту же сетевую архитектуру. Неоднородные многомашинные вычислительные системы состоят из компьютеров, на которых установлено различное аппаратное обеспечение либо запущены различные операционные системы. Распределенная обработка данных делает реальными огромные объемы вычислений. Однако такие мощности можно использовать, только заплатив накладные расходы, что приводит к утрате первозданной простоты. Как и в однопроцессорной среде, при распределенных вычислениях необходимо принимать во внимание вопросы синхронизации, взаимного исключения и взаимоблокировок. Сеть и отсутствие общего доступа к памяти сильно усложняет управление распределенными вычислениями. Распределенным системам свойственны задержки связи, вызванные физическими причинами. В многопроцессорных системах задержки связи нивелируются за счет размещения нескольких процессоров на одной машине, что упрощает и ускоряет связь между процессорами. Однако многопроцессорные системы имеют другие недостатки: высокую стоимость в соотношении цена/производительность, ограниченную масштабируемость и тот факт, что не все работающие в системе приложения могут воспользоваться преимуществами многопроцессорности. Кластеризацией (clustering) называется объединение узлов (однопроцессорных или многопроцессорных компьютеров) с помощью высокоскоростной локальной вычислительной сети для организации работы в виде единого параллельного компьютера — данное архитектурное решение является промежуточным между распределенными вычислениями и многопроцессорной обработкой даншлх. Набор узлов, формирующих единую вычислительную машину, называется кластером (cluster). Кластеризация позволяет обеспечивать совместную работу множества компьютеров для решения крупных комплексных задач.