Improving iSCSI Memory Cache Hit Through Prefetching to a Striped Disk

作     者：Nsabagwa Mary 

作者单位：湖南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谭怀亮

授予年度：2010年

学科分类：08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：iSCSI启动者 预取 条带化磁盘 操作系统调度 缓存 请求数据块 

摘      要：由于内存大小和访问速度的不均衡发展,存储系统面临着磁盘访问时间随磁盘大小而增长的难题。预取是已知的能减少由内存大小日益增长而造成差距的机制之一。通过预取,内存访问可以和CPU周期并行操作,从而隐藏了内存延迟,以便将下周期所需的数据准确地读取到处理器能更快存取的地点。当有数据更接近CPU时,能及时地节省大量的CPU周期,否则将要花费时间等待I/O请求。 本文提出了一种基于iSCSI启动者的预取机制辅助调度iSCSI操作系统,其目的是从iSCSI目标者到带区磁盘iSCSI启动者上的页面预取及缓存。iSCSI驱动以读、写、查询形式做出系统调用,在取得实际请求数据块之后,带有该系统调用的预取者能够跟踪文件描述符和节点信息。考虑到请求块的信息,预取者可以做出近期内的存取预测,并在预取分析的帮助下推断出哪个进程的请求是连续的。预取分析进一步比较进程调度表信息,分析出一个良好的预取可能。在条带化磁盘iSCSI启动者上使用页面缓存技术,能有效利用带宽且实现高存取速度。由于并行存取,数据交叉分布到不同的分区中,条带化的磁盘有利于更快地访问。将远程页面预取到条带化iSCSI启动者时,预取者在当地启动器上有足够的页面来节省带宽。正因如此,启动者的页面请求大多是本地服务。该算法显示至少增加了15%的连续读取和高达10%的随机读取。此外,还观察到应用程序运行时间明显缩短。