Um mecanismo integrado de cache e prefetching para sistemas de entrada e saída de alto desempenho.

Um mecanismo integrado de cache e prefetching para um sistema de arquivos paralelos em rede tem o potencial para aumentar a velocidade e o desempenho das operações de entrada e saída de dados. Vários tipos de cache, com políticas e algoritmos variados, podem ser empregados. Além disto, mecanismos distintos de prefetching de dados podem ser utilizados. Outras técnicas, como a escrita assíncrona, a manutenção da consistência do cache e a organização e distribuição do espaço no cache também podem influenciar no desempenho destas operações. Este trabalho apresenta a implementação de uma arquitetura integrada de mecanismos de cache e prefetching para sistemas de arquivos distribuídos. Além disto, este trabalho elabora um algoritmo adaptativo de determinação do padrão de acesso para ser utilizado em mecanismos de prefetching, CPS, e duas estratégias de prefetching, denominadas prefetch-on-empty e limited aggressive. Como estudos de caso, o trabalho apresenta dois servidores multimídia um servidor de arquivos multimídia on-demand, e um servidor de mídia contínua (streaming). A in- fluência dos mecanismos propostos nos aplicativos estudados é discutida. O trabalho apresenta e discute a funcionalidade dos mecanismos integrados de cache e prefetching, avaliando os algoritmos implementados e a influência da escolha das políticas adequadas no funcionamento de aplicações do usuário.An integrated caching and prefetching mechanism for a parallel network file system has the potential to improve both the speed and performance of I/O operations. Different cache policies and algorithms can be used in the system. Different prefetching mechanisms can also be used in the system. The performance of the I/O operations can also be influenced by other techniques, such as the assynchronous write, cache consistency and cache space organization and distribution. This work presents the implementation of an integrated caching and prefetching architecture, intended to be used in distributed file systems. Also, this work elaborates an adaptive access pattern discovery algorithm to be used in prefetching mechanisms, denominated CPS, and two prefetching strategies, called prefetch-on-empty and limited aggressive. As the case studies, this work presents two multimedia servers a on-demand multimedia server, and a streaming media server. The influence of the proposed cache and prefetching mechanisms on tested applications is discussed. This work presents and discusses the functionality of integrated caching and prefetching mechanisms, benchmarking the implemented algorithms and overviewing the influence of chosen policies on the applications behavior