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基于天河互连的并行文件系统网络驱动
1
作者
董勇
邬会军
+3 位作者
杨梨花
张伟
王睿伯
周恩强
《计算机工程与科学》
北大核心
2025年第3期392-399,共8页
并行文件系统是高性能计算机系统软件栈的重要组成部分。面向高速网络的驱动是并行文件系统提供高效数据访问的关键环节。设计实现了基于天河高速互连网络TH-Express的并行文件网络驱动GLND,在并行化、通信协议以及容错3方面进行了有针...
并行文件系统是高性能计算机系统软件栈的重要组成部分。面向高速网络的驱动是并行文件系统提供高效数据访问的关键环节。设计实现了基于天河高速互连网络TH-Express的并行文件网络驱动GLND,在并行化、通信协议以及容错3方面进行了有针对性的优化,采用VP粒度并行,配合适度均衡的流水线划分,实现了高吞吐率;根据消息大小差异等因素自适应地选择底层通信协议,实现NUMA感知的内存管理机制;通过自适应调节的超时机制来避免软件异常超时对通信操作的影响。实验结果表明,在相同硬件条件下,GLND相比于TCP的写带宽平均提升了23.69%,读带宽平均提升了79.25%。
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关键词
并行
文件系统
互连
网络
网络
编程接口
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职称材料
并行网络文件系统PNFS性能评测与分析
被引量:
2
2
作者
张媛
于冠龙
+1 位作者
卢泽新
刘亚萍
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2009年第35期65-69,共5页
传统的网络文件系统难以满足高性能计算系统的I/O需求,并行网络文件系统——PNFS可以有效地解决传统网络文件系统在可扩展性、可用性和性能上存在的问题。首先对PNFS的体系结构进行了设计,实现了元数据服务器与存储服务器的分离,消除了...
传统的网络文件系统难以满足高性能计算系统的I/O需求,并行网络文件系统——PNFS可以有效地解决传统网络文件系统在可扩展性、可用性和性能上存在的问题。首先对PNFS的体系结构进行了设计,实现了元数据服务器与存储服务器的分离,消除了由于集中服务器结构引发的I/O瓶颈问题。然后,对PNFS的原型系统进行了性能测试,并与相同环境下NFS的测试结果进行比较与分析,结果表明PNFS能够为客户端提供并行访问文件数据的能力,有着较高的I/O读写带宽和较低的访问延迟,同时实现了客户端I/O带宽与存储服务器规模之间的线性可扩展关系,能较好地满足高性能计算中的I/O需求。
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关键词
并行
网络
文件系统
(
pnfs
)
网络
文件系统
(NFS)
并行
文件系统
性能测试
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职称材料
并行网络文件系统PNFS研究
被引量:
1
3
作者
张媛
于冠龙
阚云鹤
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2013年第06A期387-391,共5页
从解决高性能计算机I/O瓶颈面临的问题着手,首先详细分析并设计了并行网络文件系统——PNFS的结构、存储机制、管理机制和工作机制,然后对并行网络文件系统PNFS的原型系统进行了性能测试,从而验证了并行网络文件系统PNFS可以有效地解决...
从解决高性能计算机I/O瓶颈面临的问题着手,首先详细分析并设计了并行网络文件系统——PNFS的结构、存储机制、管理机制和工作机制,然后对并行网络文件系统PNFS的原型系统进行了性能测试,从而验证了并行网络文件系统PNFS可以有效地解决传统网络文件系统在可扩展性、可用性和性能上存在的问题,能够为高性能文件系统的建立提供一种行之有效的解决方法。
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关键词
并行
网络
文件系统
部署
网络
存储
性能测试
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职称材料
基于工作站网络的并行文件系统
被引量:
4
4
作者
李群
靖捷
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
1997年第A00期386-391,共6页
为平衡输入输出子系统与处理机计算机及网络传输速率,本文提出了一个基于工作站网络环境下的并行文件系统Parfsnow并简要介绍了该系统组成,文件操作等,最后给出了性能评测。
关键词
并行
文件系统
工作站
网络
并行
处理
操作
系统
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职称材料
Readdir++:一种并行网络文件系统中海量小文件读优化技术
被引量:
1
5
作者
杨洪章
张军伟
+1 位作者
刘振军
张建刚
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2014年第11期2402-2409,共8页
高效管理海量小文件,提供低延时的小文件访问服务,是并行网络文件系统的研究热点.p NFS采用数据带外访问模式,元数据的访问频率高,对海量小文件的访问性能造成了很大影响.本文扩展了p NFS中的读目录授权机制,并在其框架下提出了一种Read...
高效管理海量小文件,提供低延时的小文件访问服务,是并行网络文件系统的研究热点.p NFS采用数据带外访问模式,元数据的访问频率高,对海量小文件的访问性能造成了很大影响.本文扩展了p NFS中的读目录授权机制,并在其框架下提出了一种Readdir++技术,用于批量预取layout等元数据,并确保预取元数据的有效性.Readdir++技术避免了小文件读取过程中同步的元数据获取开销,有效降低了访问延迟,提升了海量小文件的读取访问性能.典型应用环境实测表明,对比p NFS系统,Readdir++技术可将海量小文件读取访问过程中元数据性能提升到14.27倍,总体性能提升到1.78倍.
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关键词
海量小
文件
并行
网络
文件系统
元数据
预取技术
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职称材料
Parfsnow++:一个充分使用内存的并行文件系统
6
作者
李群
谢立
孙钟秀
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1999年第2期81-82,共2页
本文介绍了一个在工作站网络环境下实现的加入了分布式共享存储器机制的并行文件系统Parfsnow++,它充分使用工作站的内存资源进行数据共享和替换.本文介绍了此文件系统的系统组成、文件操作.最后给出了性能评价.
关键词
并行
文件系统
工作站
网络
分布式
共享存储器
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职称材料
基于pNFS的小文件间数据预读机制研究
被引量:
1
7
作者
杨洪章
张军伟
+1 位作者
许鲁
刘振军
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2014年第S1期57-66,共10页
随着信息技术飞速发展,小文件的数量越来越多.高效管理海量小文件、提供低延时的小文件访问服务,是并行网络文件系统的研究热点.小文件数据读取访问中,由于数据读取粒度小并且不同小文件之间的数据访问空间连续性差,难以发挥数据存储设...
随着信息技术飞速发展,小文件的数量越来越多.高效管理海量小文件、提供低延时的小文件访问服务,是并行网络文件系统的研究热点.小文件数据读取访问中,由于数据读取粒度小并且不同小文件之间的数据访问空间连续性差,难以发挥数据存储设备的大粒度顺序访问的性能优势,导致小文件的访问性能远远低于大文件的访问性能.在扩展只读目录授权机制框架下,提出一种小文件间数据预读机制,充分发挥了数据存储设备大粒度顺序访问性能的优势,大幅降低了小文件数据读取访问延迟.典型应用环境实测表明,对比pNFS系统,小文件数据顺序读取访问性能最高可提升8.92倍,随机读取性能最高可提升11.82倍.
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关键词
小
文件
并行
网络
文件系统
数据预读
目录授权机制
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职称材料
基于合并控制消息的分布式文件系统优化机制
被引量:
1
8
作者
刘扬宽
蔡涛
+1 位作者
鞠时光
詹永照
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2013年第6期1317-1320,共4页
目前将控制消息通信与数据通信分离能大大提高分布式文件系统的性能,但大量的控制消息通信仍然是影响分布式文件系统性能的重要因素.在分析pNFS中控制消息通信协议的基础上,基于操作语义,提出一种基于合并RPC的控制消息通信协议,通过减...
目前将控制消息通信与数据通信分离能大大提高分布式文件系统的性能,但大量的控制消息通信仍然是影响分布式文件系统性能的重要因素.在分析pNFS中控制消息通信协议的基础上,基于操作语义,提出一种基于合并RPC的控制消息通信协议,通过减少控制消息通信的数量,达到提高分布式文件系统读写性能的目的;并在pNFS-2.6.33的基础上实现一个原型系统,使用Filebench以及多种负载数据集进行了测试与分析,实验结果显示在文件大小达到2GB以上时读写性能比之前提高了约5%.
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关键词
分布式
文件系统
远程过程调用
通信协议
并行
网络
文件系统
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职称材料
题名
基于天河互连的并行文件系统网络驱动
1
作者
董勇
邬会军
杨梨花
张伟
王睿伯
周恩强
机构
国防科技大学计算机学院
出处
《计算机工程与科学》
北大核心
2025年第3期392-399,共8页
基金
国家重点研发计划(2021YFB0300101)
国防科技大学HPCL重点实验室项目(202101-03)。
文摘
并行文件系统是高性能计算机系统软件栈的重要组成部分。面向高速网络的驱动是并行文件系统提供高效数据访问的关键环节。设计实现了基于天河高速互连网络TH-Express的并行文件网络驱动GLND,在并行化、通信协议以及容错3方面进行了有针对性的优化,采用VP粒度并行,配合适度均衡的流水线划分,实现了高吞吐率;根据消息大小差异等因素自适应地选择底层通信协议,实现NUMA感知的内存管理机制;通过自适应调节的超时机制来避免软件异常超时对通信操作的影响。实验结果表明,在相同硬件条件下,GLND相比于TCP的写带宽平均提升了23.69%,读带宽平均提升了79.25%。
关键词
并行
文件系统
互连
网络
网络
编程接口
Keywords
parallel file system
interconnect
network programming interface
分类号
TP302 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
并行网络文件系统PNFS性能评测与分析
被引量:
2
2
作者
张媛
于冠龙
卢泽新
刘亚萍
机构
国防科学技术大学计算机学院
中国人民解放军
海军装备部驻沈阳地区军事代表局
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2009年第35期65-69,共5页
基金
国家重点基础研究发展规划(973)No.2003CB3148020~~
文摘
传统的网络文件系统难以满足高性能计算系统的I/O需求,并行网络文件系统——PNFS可以有效地解决传统网络文件系统在可扩展性、可用性和性能上存在的问题。首先对PNFS的体系结构进行了设计,实现了元数据服务器与存储服务器的分离,消除了由于集中服务器结构引发的I/O瓶颈问题。然后,对PNFS的原型系统进行了性能测试,并与相同环境下NFS的测试结果进行比较与分析,结果表明PNFS能够为客户端提供并行访问文件数据的能力,有着较高的I/O读写带宽和较低的访问延迟,同时实现了客户端I/O带宽与存储服务器规模之间的线性可扩展关系,能较好地满足高性能计算中的I/O需求。
关键词
并行
网络
文件系统
(
pnfs
)
网络
文件系统
(NFS)
并行
文件系统
性能测试
Keywords
Parallel Network File System(
pnfs
)
Nework File System(NFS)
parallel file system
performance evaluation
分类号
TP393.06 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
并行网络文件系统PNFS研究
被引量:
1
3
作者
张媛
于冠龙
阚云鹤
机构
[
国防科学技术大学计算机学院
海军驻沈阳地区航空军事代表室
出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2013年第06A期387-391,共5页
文摘
从解决高性能计算机I/O瓶颈面临的问题着手,首先详细分析并设计了并行网络文件系统——PNFS的结构、存储机制、管理机制和工作机制,然后对并行网络文件系统PNFS的原型系统进行了性能测试,从而验证了并行网络文件系统PNFS可以有效地解决传统网络文件系统在可扩展性、可用性和性能上存在的问题,能够为高性能文件系统的建立提供一种行之有效的解决方法。
关键词
并行
网络
文件系统
部署
网络
存储
性能测试
Keywords
pnfs
Layout, Network-storage, Performance evaluation
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
在线阅读
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职称材料
题名
基于工作站网络的并行文件系统
被引量:
4
4
作者
李群
靖捷
机构
南京大学
出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
1997年第A00期386-391,共6页
文摘
为平衡输入输出子系统与处理机计算机及网络传输速率,本文提出了一个基于工作站网络环境下的并行文件系统Parfsnow并简要介绍了该系统组成,文件操作等,最后给出了性能评测。
关键词
并行
文件系统
工作站
网络
并行
处理
操作
系统
分类号
TP316 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
Readdir++:一种并行网络文件系统中海量小文件读优化技术
被引量:
1
5
作者
杨洪章
张军伟
刘振军
张建刚
机构
中国科学院计算技术研究所
中国科学院大学
出处
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2014年第11期2402-2409,共8页
基金
国家"八六三"高技术研究发展计划项目(2013AA013201)资助
国家"八六三"高技术研究发展计划项目(2013AA013205)资助
+4 种基金
国家"八六三"高技术研究发展计划项目(2011AA01A102)资助
国家"九七三"重点基础研究发展规划项目(2011CB302304)资助
国家科技支撑计划项目(2011BAH04B04)资助
中国科学院战略性先导科技专项(XDA06010401)资助
中国科学院重点部署项目(KGZD-EW-103-5(7))资助
文摘
高效管理海量小文件,提供低延时的小文件访问服务,是并行网络文件系统的研究热点.p NFS采用数据带外访问模式,元数据的访问频率高,对海量小文件的访问性能造成了很大影响.本文扩展了p NFS中的读目录授权机制,并在其框架下提出了一种Readdir++技术,用于批量预取layout等元数据,并确保预取元数据的有效性.Readdir++技术避免了小文件读取过程中同步的元数据获取开销,有效降低了访问延迟,提升了海量小文件的读取访问性能.典型应用环境实测表明,对比p NFS系统,Readdir++技术可将海量小文件读取访问过程中元数据性能提升到14.27倍,总体性能提升到1.78倍.
关键词
海量小
文件
并行
网络
文件系统
元数据
预取技术
Keywords
massive small-file
parallel network file system
meta data
prefetching technique
分类号
TP316 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
Parfsnow++:一个充分使用内存的并行文件系统
6
作者
李群
谢立
孙钟秀
机构
南京大学计算机系软件新技术国家重点实验室
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1999年第2期81-82,共2页
基金
攀登计划
文摘
本文介绍了一个在工作站网络环境下实现的加入了分布式共享存储器机制的并行文件系统Parfsnow++,它充分使用工作站的内存资源进行数据共享和替换.本文介绍了此文件系统的系统组成、文件操作.最后给出了性能评价.
关键词
并行
文件系统
工作站
网络
分布式
共享存储器
Keywords
Parallel file system,Network of workstations,Distributed shared memory
分类号
TP333.1 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
TP311.1 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
基于pNFS的小文件间数据预读机制研究
被引量:
1
7
作者
杨洪章
张军伟
许鲁
刘振军
机构
中国科学院计算技术研究所
中国科学院大学
出处
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2014年第S1期57-66,共10页
基金
国家"八六三"高技术研究发展计划基金项目(2011AA01A102
2013AA013201
+4 种基金
2013AA013205)
国家"九七三"重点基础研究发展计划基金项目(2011CB302304)
国家科技支撑计划基金项目(2011BAH04B04)
中国科学院战略性先导科技专项基金项目(XDA06010401)
中国科学院重点部署基金项目(KGZD-EW-103-5(7))
文摘
随着信息技术飞速发展,小文件的数量越来越多.高效管理海量小文件、提供低延时的小文件访问服务,是并行网络文件系统的研究热点.小文件数据读取访问中,由于数据读取粒度小并且不同小文件之间的数据访问空间连续性差,难以发挥数据存储设备的大粒度顺序访问的性能优势,导致小文件的访问性能远远低于大文件的访问性能.在扩展只读目录授权机制框架下,提出一种小文件间数据预读机制,充分发挥了数据存储设备大粒度顺序访问性能的优势,大幅降低了小文件数据读取访问延迟.典型应用环境实测表明,对比pNFS系统,小文件数据顺序读取访问性能最高可提升8.92倍,随机读取性能最高可提升11.82倍.
关键词
小
文件
并行
网络
文件系统
数据预读
目录授权机制
Keywords
small files
parallel network file system
data readahead
dir delegation mechanism
分类号
TP316 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
基于合并控制消息的分布式文件系统优化机制
被引量:
1
8
作者
刘扬宽
蔡涛
鞠时光
詹永照
机构
江苏大学计算机科学与通信工程学院
出处
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2013年第6期1317-1320,共4页
基金
广东省自然科学基金项目(S2011010006118)资助
江苏省高校自然科学基金项目(09KJB520001)资助
江苏大学高级人才启动基金项目(09JDG038)资助
文摘
目前将控制消息通信与数据通信分离能大大提高分布式文件系统的性能,但大量的控制消息通信仍然是影响分布式文件系统性能的重要因素.在分析pNFS中控制消息通信协议的基础上,基于操作语义,提出一种基于合并RPC的控制消息通信协议,通过减少控制消息通信的数量,达到提高分布式文件系统读写性能的目的;并在pNFS-2.6.33的基础上实现一个原型系统,使用Filebench以及多种负载数据集进行了测试与分析,实验结果显示在文件大小达到2GB以上时读写性能比之前提高了约5%.
关键词
分布式
文件系统
远程过程调用
通信协议
并行
网络
文件系统
Keywords
distributed file system
remote procedure call
communication protocol
parallel network file system
分类号
TP316 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于天河互连的并行文件系统网络驱动
董勇
邬会军
杨梨花
张伟
王睿伯
周恩强
《计算机工程与科学》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
并行网络文件系统PNFS性能评测与分析
张媛
于冠龙
卢泽新
刘亚萍
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2009
2
在线阅读
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职称材料
3
并行网络文件系统PNFS研究
张媛
于冠龙
阚云鹤
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2013
1
在线阅读
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职称材料
4
基于工作站网络的并行文件系统
李群
靖捷
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
1997
4
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职称材料
5
Readdir++:一种并行网络文件系统中海量小文件读优化技术
杨洪章
张军伟
刘振军
张建刚
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2014
1
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职称材料
6
Parfsnow++:一个充分使用内存的并行文件系统
李群
谢立
孙钟秀
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1999
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
7
基于pNFS的小文件间数据预读机制研究
杨洪章
张军伟
许鲁
刘振军
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2014
1
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下载PDF
职称材料
8
基于合并控制消息的分布式文件系统优化机制
刘扬宽
蔡涛
鞠时光
詹永照
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2013
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