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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2014.tde-29122014-114815
Documento
Autor
Nome completo
Ricardo Ryoiti Sugawara Júnior
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2014
Orientador
Banca examinadora
Sato, Liria Matsumoto (Presidente)
Almeida Junior, Jorge Rady de
Guardia, Hélio Crestana
Título em português
Um sistema de arquivos com blocos distribuídos e acesso a informações de localidade de dados.
Palavras-chave em português
Princípio da localidade
Sistema de arquivos
Sistemas distribuídos
Resumo em português
Muitos sistemas recentes de processamento paralelo e distribuído trabalham com acesso intensivo a dados, combinando facilidades de computação e armazenamento de dados para a construção de sistemas de grande escala, com custos reduzidos. Nesses sistemas, a interligação de um grande número de nós resulta na divisão sucessiva da capacidade de transferência, tornando a movimentação de dados um importante fator de limitação de desempenho. Ao se escalonar as tarefas computacionais em nós próximos dos dados, melhorias significativas no desempenho podem ser obtidas. Entretanto, a informação sobre a localidade dos dados não está facilmente acessível para o programador. Seu uso requer a interação com rotinas internas dos sistemas de arquivos, ou exige a adoção de um modelo de programação específico, normalmente associado a uma plataforma de execução já preparada para escalonar tarefas com aproveitamento da localidade dos dados. Este trabalho desenvolve a proposta de um mecanismo e interface para prover acesso a informações de localidade, além de permitir o controle da distribuição de novos dados. As operações de consulta e controle são realizadas por meio de arquivos e diretórios especiais, adicionados de forma transparente a um sistema de arquivos com blocos de dados distribuídos, apropriado para a execução em ambientes de processamento paralelo. O sistema é denominado parfs e permite obter as informações de localidade com operações de leitura e escrita em arquivos comuns, sem a necessidade do uso de bibliotecas ou modelos de programação específicos. Testes foram realizados para avaliar a proposta. Utilizando o escalonamento seletivo de operações de acesso a dados, baseado na informação de localidade, foram obtidos ganhos significativos de desempenho nessas operações.
Título em inglês
A file system with distributed blocks and access to data locality information.
Palavras-chave em inglês
Distributed systems
File systems
Locality principle
Resumo em inglês
Many recent data intensive parallel processing systems are built with cost effective hardware and combine compute and storage facilities. In such systems, interconnecting large numbers of nodes results in bandwidth-bisecting networks, making data movement an important performance limiting factor. By distributing jobs near data, significant performance improvements can be achieved. However, data locality information is not easily available to the programmer. It requires interaction with file system internals, or the adoption of custom programming and run-time frameworks providing embedded locality-aware job scheduling. This document develops a proposal of a mechanism and an interface to provide locality information and new data placement control. The query and control tasks are performed through special file and directories transparently added to a distributed file system, suitable for parallel processing environments. The file system is called parfs and allows the use of locality by read and write operations over regular files, with no need of libraries or specific programming models. Tests were conducted to assess the feasibility of the proposal. Through selective scheduling of data operations, based on locality information, significant performance gains were obtained in such operations.
 
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Diss_Sugawara.pdf (1,012.64 Kbytes)
fichacatalografica.pdf (68.54 Kbytes)
Data de Publicação
2015-01-19
 
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