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基于负载均衡的智算中心存储资源调度策略研究

目录

文档概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2.1国外研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2.2国内研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.3主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.4技术路线与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

智算中心存储系统架构分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.1智算中心体系结构概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.2分布式存储系统关键组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.2.1存储单元．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.2.2网络交互层．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.2.3管理控制平面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.3存储资源分类与特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.3.1容量资源划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.3.2性能资源区分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.3.3负载模式分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

2.4当前存储调度面临挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

负载均衡理论与算法基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.1负载均衡核心概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.2负载度量与评估方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.3常见负载均衡策略概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.3.1按轮询方式分配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.3.2最少连接数调度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.4针对智算存储的特殊性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

基于负载均衡的存储资源调度模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

4.1调度目标与约束条件设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

4.1.1性能优化目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

4.1.2资源利用率目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

4.1.3成本效益约束．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

4.1.4服务质量保障要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

4.2调度模型的形式化描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

4.2.1状态变量定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76

4.2.2调度决策空间．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

4.2.3建模方法选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81

4.3关键因素映射与量化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82

面向智算中心的动态调度策略设计．．．．．