Методи та програмні засоби надання програмно-визначеної віддаленої пам'яті у розподілених системах
Вантажиться...
Дата
2024
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Розмір пояснювальної записки – 135 аркушів, містить 17 ілюстрацій, 23 таблиці, 7 додатків, 75 посилань на джерела.
Актуальність теми. У сучасних центрах обробки даних актуальним є збільшення ефективності використання ресурсів, зокрема оперативної памʼяті серверів. Навіть при наявності сучасних планувальників задач та віртуалізації, використання памʼяті є нерівномірним між вузлами у обчислювальному кластері. Застосування віддаленої памʼяті дозволяє використовувати оперативну памʼять більш оптимально, знижуючи нерівномірність використання цього ресурсу, а також мати доступ до більшого обʼєму памʼяті ніж є доступним на одному вузлі. При цьому, існуючі реалізації та методи надання віддаленої памʼяті мають обмежену область застосування та невисоку ефективність, зумовлену особливостями задачі. Через це, підвищення ефективності за рахунок модифікації існуючих методів надання віддаленої памʼяті є актуальним.
Мета дослідження. Підвищення ефективності використання оперативної памʼяті за рахунок розробки ефективного методу надання віддаленої памʼяті в інформаційному забезпеченні сучасних центрів обробки даних.
Об’єкт дослідження: віддалена памʼять у розподілених інформаційних системах.
Предмет дослідження: процес створення архітектури програмних засобів що реалізують методи забезпечення швидкого доступу до блоків даних у віддаленій памʼяті, їх реплікація, розгортання та інтеграція віддаленої памʼяті у програмне забезпечення.
Для реалізації поставленої мети сформульовані наступні завдання:
– провести аналіз існуючих реалізацій та методів надання віддаленої памʼяті;
– розробити методи інтеграції віддаленої памʼяті у нове та існуюче програмне забезпечення;
– розробити архітектуру, структуру та взаємодію компонентів віддаленої памʼяті;
– знизити в середньому затримку доступу до блоків у віддаленій памʼяті за рахунок використання алгоритму заміщення, що спирається на статистику доступу до памʼяті та використання прогнозних моделей;
– розробити методи забезпечення відмовостійкості віддаленої памʼяті;
– провести оцінку ефективності запропонованого рішення.
Наукова новизна: на відміну від існуючих методів, задача заміщення проміжків вирішена статистично більш ефективно за рахунок реалізації адаптації параметрів моделі прогнозування доступу на основі використання статистики, що неперервно збирається в процесі роботи програмного забезпечення.
Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що розроблене програмне забезпечення для надання віддаленої памʼяті є простим для розгортання, не вимагає значних змін у програмне забезпечення при інтеграції. Дане програмне забезпечення може бути використане для підвищення ефективності використання ресурсів центру обробки даних у програмному забезпеченні, параметри роботи якого дозволяють використання такого класу памʼяті як віддалена памʼять.
Зв’язок з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась на кафедрі інформатики та програмної інженерії Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського".
Апробація. Наукові положення дисертації пройшли апробацію на V Міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених та студентів «Інженерія програмного забезпечення і передові інформаційні технології oftTech-2023».
Публікації. Наукові положення дисертації опубліковані в:
1) Methods and software for providing software-defined far memory in distributed systems/ Н.О. Волобуєв, О.А. Павлов, М.М. Головченко // Матеріали V Міжнародної науково-практичної конференції молодих вчених та студентів «Інженерія програмного забезпечення і передові інформаційні технології SoftTech-2023» – м. Київ: НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», 12-21 грудня 2023 .
Опис
Ключові слова
віддалена пам'ять, розподілені системи, комп'ютерні мережі, заміщення сторінок, Linux, Rust, far memory, distributed systems, computer networks, page replacement
Бібліографічний опис
Волобуєв, Н. О. Методи та програмні засоби надання програмно-визначеної віддаленої пам'яті у розподілених системах : магістерська дис. : 121 Інженерія програмного забезпечення / Волобуєв Нікіта Олександрович. - Київ, 2024. - 135 с.