面向高性能计算平台的多级层次结构并行存储系统的优化技术研究
结题报告
批准号:
61872299
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
廖剑伟
依托单位:
学科分类:
F0204.计算机系统结构与硬件技术
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
Francois Trahay、张凤翔、蔡志刚、董一璠、李骏、李晖、王静远、王登豹
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中文摘要
本项目拟通过研究具有多级层次体系结构的并行存储系统的I/O优化支撑技术,为高性能计算机集群提供具有高性能、可扩展和低延迟等特性的存储基础设施。具体而言,拟研究的并行存储系统优化技术考虑到高性能计算机集群往往采用多级层次体系结构的事实,通过定义与之相匹配的层次结构I/O软件协议栈,并在协议栈不同层次引入相应的I/O功能与属性,构建易于维护和扩展的高性能存储系统。而且,通过研究实现部署在计算机集群的存储系统服务器端的自底而上的I/O优化机制(包括基于磁盘块访问模式的推送式数据预取机制和基于磁盘块访问信息的计算任务动态迁移机制等),减少计算结点参与I/O优化操作的力度进而加速应用程序执行并大幅提升存储系统输入/输出性能,最终解决或者缓解I/O性能与计算性能不匹配的问题。
英文摘要
This project intends to study a parallel file system, which enables a multi-layer I/O stack for providing high performance, scalable and low latency I/O service. To be specific, considering the fact of multi-level hierarchy in high performance clusters, we work on designing and implementing such a parallel file system that has a suited multi-layer I/O stack in which each layer has relevant I/O functionalities. Consequently, it is able to afford extendable, low latency and high performance I/O service. Furthermore, the project aims to research on server-pushing I/O optimization strategies including storage node-side prefetching and computing migration on the basis of block I/O access patterns, and then the compute nodes can be significantly relieved from optimization-related tasks. As a result, not only the execution time of applications running on the compute nodes can be cut down, but also high performance I/O services can be offered by the storage system.
本项目拟通过研究具有多级层次体系结构的并行存储系统的I/O优化支撑技术,为高性能计算机集群提供具有高性能、可扩展和低延迟等特性的存储基础设施。具体而言,拟研究的并行存储系统优化技术考虑到高性能计算机集群往往采用多级层次体系结构的事实,通过定义与之相匹配的层次结构I/O软件协议栈,并在协议栈不同层次引入相应的I/O功能与属性,构建易于维护和扩展的高性能存储系统。而且,通过研究实现部署在计算机集群的存储系统服务器端的自底而上的I/O优化机制(包括基于磁盘块访问模式的推送式数据预取机制和基于磁盘块访问信息的计算任务动态迁移机制等),减少计算结点参与I/O 优化操作的力度进而加速应用程序执行并大幅提升存储系统输入/输出性能,最终解决或者缓解I/O性能与计算性能不匹配的问题。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Toward Efficient Block Replication Management in Distributed Storage
实现分布式存储中高效的块复制管理
DOI:10.1145/3412450
发表时间:2020-10
期刊:ACM Transactions on Modeling and Performance Evaluation of Computing Systems
影响因子:0.6
作者:Jianwei Liao;Zhiging Sha;Zhigang Cai;Zhiming Liu;Kenli Li;Wei-keng Liao;Alok N. Choudhary;Yutaka Ishikawa
通讯作者:Yutaka Ishikawa
Adaptive Switch on Wear Leveling for Enhancing I/O Latency and Lifetime of High-density SSDs
磨损均衡的自适应开关可提高高密度 SSD 的 I/O 延迟和使用寿命
DOI:10.1109/tcad.2022.3197340
发表时间:2022
期刊:IEEE Transactions on Computer-aided Design of Integrated Circuits and Systems
影响因子:2.9
作者:Jiaojiao Wu;Jun Li;Zhibing Sha;Zhigang Cai;Jianwei Liao
通讯作者:Jianwei Liao
Pattern-Based Prefetching with Adaptive Cache Management Inside of Solid-State Drives
基于模式的预取以及固态硬盘内部的自适应缓存管理
DOI:10.1145/3474393
发表时间:2022
期刊:ACM Transactions on Storage
影响因子:1.7
作者:Jun Li;Xiaofei Xu;Zhigang Cai;Jianwei Liao;Kenli Li;Balazs Gerofi;Yutaka Ishikawa
通讯作者:Yutaka Ishikawa
Mitigating Negative Impacts of Read Disturb in SSDs
减轻 SSD 中读取干扰的负面影响
DOI:10.1145/3410332
发表时间:2020-09
期刊:ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems
影响因子:1.4
作者:Jun Li;Bowen Huang;Zhibing Sha;Zhigang Cai;Jianwei Liao;Balazs Gerofi;Yutaka Ishikawa
通讯作者:Yutaka Ishikawa
Patch-Based Data Management for Dual-Copy Buffers in RAID-Enabled SSDs
支持 RAID 的 SSD 中双副本缓冲区的基于补丁的数据管理
DOI:10.1109/tcad.2020.3012252
发表时间:2020-11-01
期刊:IEEE TRANSACTIONS ON COMPUTER-AIDED DESIGN OF INTEGRATED CIRCUITS AND SYSTEMS
影响因子:2.9
作者:Li, Jun;Sha, Zhibing;Liao, Jianwei
通讯作者:Liao, Jianwei
面向in-storage智能计算的固态硬盘缓存管理优化
  • 批准号:
    n/a
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    廖剑伟
  • 依托单位:
结合逻辑与物理I/O访问信息的存储系统优化策略的研究
  • 批准号:
    61303038
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    廖剑伟
  • 依托单位:
国内基金
海外基金