【摘 要】
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近年来,远程直接内存访问（Remote Direct Memory Access,RDMA）和非易失性内存（Non-Volatile Main Memory,NVMM）被大量应用于分布式系统中。随着RDMA和NVMM支持的存储与访问性能不断增长,传统的锁管理机制开始暴露出开销高的问题。结合RDMA原子取和加（Fetch and Add,FA）原语和面包店算法的锁机制可以在保证数据一致性的同时,降低
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近年来,远程直接内存访问（Remote Direct Memory Access,RDMA）和非易失性内存（Non-Volatile Main Memory,NVMM）被大量应用于分布式系统中。随着RDMA和NVMM支持的存储与访问性能不断增长,传统的锁管理机制开始暴露出开销高的问题。结合RDMA原子取和加（Fetch and Add,FA）原语和面包店算法的锁机制可以在保证数据一致性的同时,降低软件层面的开销。然而,由于RDMA仅可对8字节内存进行原子操作,导致在设计上对各种锁状态信息的取舍存在很大考验。针对上述场景,本文首先进行了RDMA不同原语访问内存的性能测试。然后提出了一种基于RDMA的分布式顺序锁机制,该锁机制使用64位的内存空间表示一个顺序锁,并以客户端驱动的形式实现了锁的获取、释放,达到了减少轮询开销、降低通信延迟的效果。通过引入写锁超时规则,本文锁机制实现了容错恢复功能。最后本文提出了与顺序锁机制相结合使用的数据备份和恢复的一致性策略,作为顺序锁机制一致性功能的补充。实验结果表明,在读密集场景下,本文顺序锁机制的吞吐率和平均延迟相对于DSLR锁分别改善了139.6%和64.9%,相对于RPC锁分别改善618.8%和81.4%。在一致性保证的持久化写入测试中,本文的锁机制相比对照组的吞吐率提高了9.12倍。
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