敏感数据自主可控的云存储平台元数据管理

针对传统云存储平台的敏感数据的安全问题,将元数据管理分成客户端元数据管理与云端元数据管理两部分,元数据子服务器自主提取、维护、读写和存储敏感信息的元数据,在映射关系方面采用基于文件与数据块之间冗余随机映射算法提高文件存储的安全性,同时采用按需询问同步策略保障元数据子服务器与云端元数据服务器之间的数据块到数据存储中心映射关系的一致性,确保整个存储系统的稳定性与可靠性.在多用户并发访问下,对不同规模数据集的读、写性能的实验测试表明,该存储系统在自主管理敏感信息元数据的前提下,与HDFS、GFS相比仍具有较好读写性能和稳定的数据持久化能力.     

面向输变电工程数据存储管理的分布式数据存储架构

针对输变电工程数据的多源、异构、迭代更新和集成应用导致需要巨大存储空间且不利于数据挖掘分析的问题,提出了一种面向输变电工程数据存储管理的分布式数据存储架构.该架构基于元数据模型对输变电工程的工程地理信息、三维设计模型和文档资料三类数据进行细化,并根据不同数据存储模式的不同,设计了一种分布式存储架构分别处理各种数据.系统实现与仿真实验结果表明,所提出的分布式存储架构在保证存储效率及数据完整性的同时,也能保证数据的安全.     

基于键值存储的元数据集群副本一致性研究

设计一个高性能、高可靠性的分布式文件系统元数据集群,需要解决的一个很重要的问题便是副本一致性。传统的一致性维护方法大多用于保证副本间强一致性,但是强一致性容易对系统的读写性能造成较大影响。该文提出了一种基于键值存储引擎的元数据集群副本一致性管理策略,并从副本的放置、读写、恢复以及更新这4个方面展开详细阐述了具体的维护副本方法,最终实现灵活的、用户可配置的副本一致性约束。而且基于键值的存储方式能有效缓解负载均衡不足、数据可用性和查询性能欠缺的问题,满足元数据信息的高并发、高性能访问需求。     

CSFS:云存储服务支撑的文件系统设计与实现

云存储服务性能开发是云端数据技术的重要课题.提出了一种基于云存储服务的文件系统数据存储架构,描述了一个基于该架构的云存储文件系统(CSFS)设计及实现.通过利用免费邮件服务降低了开发和部署成本,通过数据与元数据分离管理、分布式存储、云端数据预取等技术提高了系统的高效性和可扩展性.测试结果表明:相关优化技术有效提高了系统的读写性能.     

CSFS：云存储服务支撑的文件系统设计与实现

云存储服务性能开发是云端数据技术的重要课题。提出了一种基于云存储服务的文件系统数据存储架构,描述了一个基于该架构的云存储文件系统( CSFS)设计及实现。通过利用免费邮件服务降低了开发和部署成本,通过数据与元数据分离管理、分布式存储、云端数据预取等技术提高了系统的高效性和可扩展性。测试结果表明：相关优化技术有效提高了系统的读写性能。     

基于LIRS的YAFFS2元数据缓存管理机制设计

由于闪存采取异地更新机制,文件操作过程中伴随着大量的元数据修改操作,YAFFS2文件系统是以同步的方式更新元数据,这样就会带来大量的无效object header,降低系统I/O性能。使用缓存是解决这一问题的有效方法,缓存置换算法决定着缓存管理的效率,文章在已有研究的基础上简化了元数据缓存管理机制,并提出了基于缓存状态信息的LIRS P算法,该算法保留了LIRS捕获弱局部性数据的特点,同时结合文件系统特点和闪存特性,优先置换出对文件系统可靠性影响较大,I/O开销较小的缓存页。实验结果表明,LIRS PP提高了元数据缓存的管理效率,进而提高了文件系统的I/O性能。     

MUSE:一种面向云存储系统的高性能元数据存储引擎

该文设计了一种高性能的面向云存储系统的元数据存储引擎(MUSE)。首先,其底层物理存储模块采用LSM-tree模型的高速key-value存储引擎LevelDB方案,通过设计多缓存表和多线程紧凑机制对该方案进行优化,使其可以充分利用内存和多核CPU并行能力;其次,提出了基于多I/O通道的元数据存取调度机制。通道之间读写操作隔离,聚合多个通道为上层提供高并发随机I/O读写能力;此外,针对上层目录命名空间管理,提出路径分割映射和全路径映射策略两种策略,可基于不同的应用场景在性能与可用性间进行折中选择。系统测试结果表明,MUSE能够很好地适应海量小文件存储场景,相对于其他元数据存储系统在性能上有显著的提升。     

SQL-DFS:一种基于HDFS的海量小文件存储系统

针对Hadoop分布式文件系统( Hadoop distributed file system,HDFS)进行小文件存储时NameNode内存占用率高的问题,通过分析HDFS基础架构,提出了基于元数据存储集群的SQL-DFS文件系统. 通过在NameNode中加入小文件处理模块实现了小文件元数据由NameNode内存到元数据存储集群的迁移,借助关系数据库集群实现了小文件元数据的快速读写,并对小文件读取过程进行优化,减少了文件客户端对NameNode的请求次数;通过将部分DataNode文件块的校验工作交由元数据存储集群完成,进一步降低了NameNode节点的负载压力. 最终通过搭建HDFS和SQL-DFS实验平台,对HDFS和SQL-DFS 2种架构进行了小文件读写的对比测试,实验结果表明:SQL-DFS在文件平均耗时( file average cost,FAC)和内存占用率方面均明显优于原HDFS架构,具有更好的小文件存储能力,可用于海量小文件的存储.     

基于滑动窗口机制的RFID自同步可扩展所有权变更协议

针对可扩展射频标签(RFID)认证鉴权子协议P1存储代价与寻签查找效率的矛盾和密钥更新子协议P2的非同步攻击缺陷,提出了一种改进的RFID轻量级、可扩展、自同步所有权变更协议(LSDARP).该协议采用滑动窗口机制,仅存储和维护标签新旧相邻特征值,既降低了存储代价又可避免产生特征值组耗尽后的寻签效率退化问题,在遭受连续非同步攻击后自行恢复同步.在存储代价、计算复杂度、后向安全、抵御非同步攻击和Tag Killing攻击等方面,LSDARP协议比P1、P2协议更优.     

基于 HDFS 的安全云存储模型

针对基于HDFS的云存储平台对元数据绝对全权管理控制问题,提出元数据自主组织模型ASOM,通过分析DataNode与NameNode之间的交互过程,ASOM设计并实现了元数据子服务,通过提取HDFS中DataNode元数据信息直接跟元数据子服务器交互,并且由元数据子服务器处理文件与块、块与DataNode 之间的映射关系。通过对HDFS源代码进行分析编译和模块替换,搭建原型系统进行测试,测试结果表明：对NameNode中的元数据进行必要的安全隔离保证了用户对元数据的控制与管理,可有效避免平台管理员对元数据可能的恶意操作和安全隐患。     

GIS二次开发中空间数据库技术解决方案研究

GIS二次开发中对于空间数据的管理与应用可以采用两种方式,一种是采用GIS平台商提供的空间数据库管理中间件加通用商业数据库软件,另一种是直接采用数据库厂商提供的空间数据库扩展模块;论文将以ARCSDE和ORACLE spatial为例,从空间数据的模型、存储方式、应用开发等方面详细比较两种解决方案的优缺点,探讨了GIS二次开发中空间数据库比较合理的技术实现方法.     

A Spatialization-based Method for Checking and Updating Metadata

1 IntroductionWith the wide application of geographical in-formation, spatial data sharing becomes more andmore prevalent. The complexity of management andaccess of huge dataset is recognized to be a criticalproblem faced by data producers and users. Dataproducers need efficient method of geographical spa-tial data management and maintenance, and usersneed find, access, acquire and use changing spatialdata more quickly and completely. Therefore, it iscrucial for people to master in time the co…     

面向数字地球的地理信息系统的设计与实现

数字地球作为一个战略目标在我国已被广泛接受 ,与此相关的数字中国、数字省、数字城市等工程正在全国如火如荼地展开 .什么样的系统适应于构造数字地球、数字中国、数字省、数字城市的基础平台呢 ?从数字地球的基本构成、特点和当前技术的发展状况来分析和介绍适应于构建数字地球的新一代GIS软件的设计与实现     

操作系统的新一代地理信息系统研究

为解决当前主流地理信息系统（GIS）系统存在的问题,基于微软新一代操作系统Longhorn,提出了新一代地理信息系统技术框架--基于智能客户端的面向服务的地理信息平台框架,设计并实现了一个基于该框架的原型系统。该系统的核心功能包括自治的6组服务--地图可视化服务、地图查询服务、特征管理服务、数据处理分析服务、元数据服务、数据互操作服务,采用Longhorn的消息引擎（Indigo）作为服务间通讯机制,并使用Longhorn的表现引擎（Avalon）作为智能客户端实现技术.该原型系统具有高性能、低系统耦合性、便捷的异构系统互操作性、强大的客户端表现能力和用户体验等优点.     

公交网络中路径系统的表达和应用

Arc-Node结构是GIS的基本数据模型,在对较为复杂的地理事物(公交线路、水系、输电线路等)的表达中,这种模型显得不足,因此复杂地理事物的表达是GIS应用研究的一个热点.Route数据模型是解决这个问题的一种合适的方法.在Arc-Node结构基础上,通过属性表多重连接,形成Route结构,使地理信息表达与应用要求相一致.结合公交线路的结构特征和交通管理与应用要求,分析研究了在Arc-Node结构基础上建立公交线路Route数据结构的方法和过程,为地理信息在线路这类复杂地理事物的应用方面奠定了数据和信息基础.     

基于消息队列的实时GIS协同操作研究

针对实时GIS协同操作有序性、一致性、高响应及对空间数据易共享的要求,在分析当前G1S协同操作研究现状的基础上,结合地理信息服务技术,提出以消息的方式记录协作者的GIS操作,构建消息队列存储、分发消息来实现GIS协同操作的方法。根据GIS操作特征对其进行了类型划分、优先级评定,建立协同环境中GIS操作转换机制;结合地理信息服务的特征构建了GIS操作消息的描述模型,研究消息队列入队、出队的规则;并在此方法的基础上构建了面向地理信息服务的GIS协同操作框架;以原型系统验证了该方法的正确性。     

GIS中栅格数据存储管理的研究与实现

围绕G IS中栅格数据存储管理的方法进行了分析与探讨;在对国内外栅格数据存储方案进行研究的基础之上,对栅格数据的物理存储方式进行了深入的研究,并分别针对本地文件方式和商用数据库方式提出了各自有效的存储实现方案,为海量栅格数据的存储管理提供了一条新的解决思路.     

基于模糊不确定性下的空间拓扑关系模型

拓扑关系是GIS区别其他管理信息系统的一个重要特征,目前GIS的拓扑关系都是在地理实体不存在误差的情况下建立的,实际上地理实体由于多种因素的影响都存在着不确定性,作者论证了地理实体存在不确定性和与之相关的问题,提出了在不确定性下的一种统一的空间拓扑关系模型,指出了在模糊不确定性下空间拓扑关系的进展和进一步研究的内容,如模糊三维体元的拓扑关系以及研制相应的处理模糊不确定性的GIS软件模块等。     

基于模糊不确定性下的空间拓扑关系模型

拓扑关系是GIS区别其他管理信息系统的一个重要特征,目前GIS的拓扑关系都是在地理实体不存在误差的情况下建立的,实际上地理实体由于多种因素的影响都存在着不确定性.作者论证了地理实体存在不确定性和与之相关的问题,提出了在不确定性下的一种统一的空间拓扑关系模型,指出了在模糊不确定性下空间拓扑关系的进展和进一步研究的内容,如模糊三维体元的拓扑关系以及研制相应的处理模糊不确定性的GIS软件模块等.     

基于GIS的黑龙江省公路数据库的设计

使用GIS技术管理具有空间特性的公路已成为公路交通管理的必然趋势.以黑龙江省公路为对象进行数据库设计,提出使用GIS技术实现黑龙江省公路交通数据的可视化管理,分析公路所涉及的各类空间数据和属性数据,并对以公路为主体的各种空间要素进行编码设计,旨在利用实体的编码连接与公路相关的各类数据,以方便程序编写时调用,同时结合公路交通管理中的业务需求,对这些数据进行数据库结构设计.