Σχεδίαση Και Υλοποίηση Μηχανισμού Μεταφοράς Δεδομένων Από Συσκευές Αποθήκευσης Σε Δίκτυα Myrinet, Χωρίς Τη Μεσολάβηση Της Ιεραρχίας Μνήμης

Abstract

Η παρούσα εργασία πραγματεύεται τη μελέτη ενός μοντέλου μεταφοράς δεδομένων από συσκευές αποθήκευσηςσε δίκτυα Myrinet χωρίς τη μεσολάβηση του επεξεργαστή και της κεντρικής μνήμης του συστήματος πουδιαθέτει τοπικά τη συσκευή αποθήκευσης. Το μοντέλο αφορά στο σχεδιασμό και στην υλοποίηση μιαςεικονικής συσκευής ανάκτησης δεδομένων (πελάτης), μιας εφαρμογής χώρου χρήστη (εξυπηρετητής) καθώς και στημελέτη και τροποποίηση δομών στον πυρήνα του Linux και στον οδηγό της συσκευής δικτύου Myrinet. Τομοντέλο που σχεδιάστηκε ανταποκρίνεται πλήρως στον αρχικό στόχο και η εφαρμογή εξυπηρέτησης πουυλοποιήθηκε σε συνδυασμό με την τροποποίηση του πυρήνα και του οδηγού της συσκευής αποτελεί μιαικανοποιητική εφαρμογή του αρχικού μοντέλου.Αρχικά παρουσιάζονται οι θεωρητικές βάσεις για τη μελέτη και το σχεδιασμό του μοντέλου. Αναφέρονταιοι μέθοδοι πρόσβασης σε συσκευές Εισόδου / Εξόδου στο λειτουργικό σύστημα Linux καθώς και οι βασικέςπαράμετροι εγκατάστασης συνδέσεων Myrinet για λήψη και αποστολή μηνυμάτων.Στη συνέχεια αναλύεται ο σχεδιασμός του μοντέλου συγκριτικά με ήδη υπάρχουσες δικτυακές συσκευέςανάκτησης δεδομένων (όπως η NBD) πάνω από TCP/IP, μια αντίστοιχη συσκευή με την NBD πάνω από Myrinetκαι η gmblock, η συσκευή της εργασίας, που λειτουργεί με δίκτυο Myrinet.Συγκεκριμένα η εφαρμογή εξυπηρέτησης ανακτά δεδομένα από το μέσο αποθήκευσης απευθείας σε χώρομνήμης της συσκευής δικτύου, χωρίς να παρεμβαίνει ο πυρήνας (επεξεργαστής / κεντρική μνήμη) στηναντιγραφή. Αυτό επιτυγχάνεται με την απεικόνιση της μοιραζόμενης (SRAM) μνήμης της κάρταςδικτύου από το χώρο φυσικών διευθύνσεων διαύλου στο χώρο εικονικών διευθύνσεων. Με τηνπροσθήκη μιας ακόμα ζώνης μνήμης όπου εισάγονται οι φυσικές διευθύνσεις διαύλου επιτυγχάνεται ηενσωμάτωση των διευθύνσεων συσκευών Εισόδου / Εξόδου στο σύστημα διαχείρισης μνήμης του πυρήνα.Τέλος δίνεται έμφαση στην υλοποίηση των εφαρμογών (πελάτη - εξυπηρετητή) καθώς και στην τροποποίησητων απαραίτητων δομών στον πυρήνα και στον οδηγό της συσκευής δικτύου Myrinet για την επίτευξη τουβελτιστοποιημένου μονοπατιού.