组合盘节能缓存替换机制

利用组合盘(由固态盘和硬盘构成)进行节能是近年来的一个研究热点.对基于文件粒度的组合盘节能缓存机制开展了研究,利用能量代价模型改编FBR,提出了基于频率和能量的替换算法FEBR;同时,基于滑动窗口机制提出了考虑硬盘寿命的自适应磁盘电源管理机制;为探索现有缓存算法在新硬件结构上的适用性,对过去提出的一系列缓存替换算法在能效、性能、硬盘寿命影响等方面进行了较为全面的比较和评价.通过对收集的4个真实用例数据进行一系列比较实验,得到了如下结论:组合盘节能是可行的,可达70％～80％节能效果;联机替换算法FEBR,FBR以及GDS在所有评价的算法中具有总体最优效果,FEBR略优于FBR和GDS,能耗代价模型可以用于指导算法;所提自适应磁盘管理机制能够较好控制硬盘寿命.     

国内PC环境下自动分层存储的临界点判断

为了解决PC存储性能瓶颈问题,有必要针对文件大小利用闪存固态盘和硬盘进行自动分层存储,找出临界点作为判断分层的依据。通过实验抽样国内几种PC机,用前序遍历算法统计出文件大小分布情况。实验结果表明,PC机文件大小集中分布在64KB及以下。闪存固态盘对64KB以下文件存储性能远高于硬盘,64KB适合作为临界点。     

用NiosII搭建的固态盘设备系统

使用NAND型闪存(Flash)作为存储介质,而使用与硬盘完全一致的ATA接口作为设备接口的固态盘(SolidState Disk, SSD)是一种全新的存储设备.本文介绍一种基于NiosII的SOPC系统的固态盘设备系统实现方法,给出一种可行的系统结构,包括硬件系统以及软件中内部数据缓存策略、闪存擦写/存储策略的模块化实现方式,并给出具体的实现细节.     

希捷推出完整的SSD产品线

全球领先的存储解决方案提供商希捷科技(NASDAQ:STX)宣布推出其新的闪存解决方案组合。希捷发布的新硬盘产品线包括希捷600消费级固态硬盘、希捷600企业级固态硬盘以及希捷1200企业级固态硬盘,可提供超快的速度和高度的数据完整性。同     

一种有效的异构盘高能效缓存机制

固态盘具有低功耗、高性能、耐冲击等优势,硬盘具有高容量、低价格等优势.通过改进文件系统的结构,把固态盘和硬盘结合起来,固态盘作为硬盘的大容量缓存,组成一个我们称之为异构盘的异构系统,其性能接近于固态盘,价格却接近于硬盘.同时,在硬盘有足够空闲时长时,使之关闭以减少能耗.针对大容量缓存,我们采用了合适的树形搜索结构,提出...     

兑现固态战略 希捷推出完整的SSD产品线

5月8日,希捷科技宣布推出其新的闪存解决方案组合,发布了首款消费级固态硬盘(SSD)和新一代企业级固态硬盘。新的硬盘产品线包括希捷600消费级固态硬盘、600企业级固态硬盘、1200企业级固态硬盘,以及X8加速器。希捷600消费级固态硬盘是希捷推出的首款消费级固态硬盘产品,其采用2.5英寸规格,拥有7mm和5mm版本。接口则采用了主流的SATA 6Gb/s,顺序读、写可以达到500、400MB/s,拥有100、120、200、240、400、480GB多种容量规格,且提供了3年的质保服务。希捷600企业级固态硬盘,同样采用2.5英寸规格,是一款低功耗的服务器与存储解决方案,非常适用于云系统构建商、超大规模数据中心、云服务提供商、内容交付网络以及各种虚拟化环境。作为一款入门级的企业级SATA固态硬盘,希捷600企业     

几种存储设备的分析

介绍了存储设备的标准,并对U盘存储、硬盘存储CD、DVD和蓝光技术以及固态硬盘等几种存储设备做了分析,为了存储设备的基本特征提供了较好的参考。     

基于SOPC的固态存储硬盘的设计与实现

设计并实现了一种基于SOPC技术的高性能固态存储硬盘,从存储层次的角度研究了固态存储硬盘的原理,分析了NAND Flash存储芯片和计算机存储系统的工作特性,总结了一般Flash存储管理算法在改善系统性能和使用寿命等方面所面临的主要问题,并相应的从地址空间映射、平衡损耗、垃圾回收效率3个方面对算法进行了优化设计.最后,通过在FPGA上构建嵌入式系统平台实现了固态存储硬盘的功能,实验结果表明该算法达到了较高的性能指标.     

电脑固态硬盘和普通硬盘的区别

硬盘分为固态硬盘(SSD)和机械硬盘(HDD);SSD采用闪存颗粒来存储,HDD采用磁性碟片来存储。固态硬盘启动快,不用磁头,快速随机读取,读延迟极小。根据相关测试:两台电脑在同样配置的电脑下,搭载固态硬盘的笔记本从开机到出现桌面一共只用了18秒,而搭载传统硬盘的笔记本总共用了31秒,两者几乎有将近一半的差距:相对固定的读取时间。由于寻址时间与数据存储位置无关,因此磁盘碎片不会影响读取时间:无噪音。因为没有机械马达和风     

SSDKV:一种SSD友好的键值对存储系统

当前大量键值对(Key-Value)存储系统使用固态硬盘(SSD)改善系统的I/O响应速度。但是现有的键值对存储系统应用程序使用标准文件系统处理数据在固态硬盘上的存储,这对应用程序而言底层固态盘的物理特性被屏蔽,同时固态盘也无法针对应用程序的特定I/O模式进行优化,使得基于固态盘的键值对系统性能没有得到充分发挥。针对此问题,设计了同时考虑键值对应用程序存取行为和SSD存储器访问特性的存储管理模块,并与LevelDB结合实现了一种轻量级的、将上层应用与底层存储集成一体的键值对系统—SSDKV。它提供键值对接口给外部程序,结合键值对数据的特点构造适应SSD的数据布局。SSDKV简化了传统文件系统对键值对数据的额外处理,并根据键值对数据的类型及其存取模式对SSD存储空间进行有效管理,使得基于SSD设备的键值对系统性能进一步提高。通过基准程序测试,与运行于传统文件系统上的LevelDB相比,SSDKV使得写性能提高达4倍,读性能提高达1.5倍。     

云存储智能多数据副本放置机制

数据副本管理机制是云存储系统的重要组成部分。为了提高云存储系统的可伸缩性、可靠性,同时改善用户访问时间,通常采用多数据副本机制,并且需要解决数据副本放置问题。为此,提出了一种用于云存储系统的智能多数据副本放置机制。该机制基于p-中心模型,以最小化访问代价为优化目标,基于遗传算法（genetic algorithm,GA）确定优化的数据副本放置方案,基于生物地理学优化（biogeography-based optimization,BBO）算法确定用户访问请求对数据副本的优化分配。基于CloudSim进行了仿真实现和性能评价,结果表明,云存储智能多数据副本放置机制是可行和有效的。     

数据网格中高效的分布式存储策略

在当前数据网格软件中间件系统的基础上,提出一种基于信息散列算法的分布式存储策略。采用信息散列算法对数据文件进行散列处理,将其分布存储于数据网格系统的多个存储服务器。理论分析和实验模拟结果证明,与传统的数据复制技术相比,该策略具有较高的可靠性和并行访问性能。     

一种支持分级用户访问的文件分层CP-ABE方案

文件分层的密文策略基于属性的加密（FH-CP-ABE）方案实现了同一访问策略的多层次文件加密,节省了加解密的计算开销和密文的存储开销.然而,目前的文件分层CP-ABE方案不支持分级用户访问,且存在越权访问的问题.为此,提出一种支持分级用户访问的文件分层CP-ABE方案.在所提方案中,通过构造分级用户访问树,并重新构造密文子项以支持分级用户的访问需求,同时消除用户进行越权访问的可能性.安全性分析表明,所提方案能够抵御选择明文攻击.理论分析和实验分析均表明,与相关方案相比,所提方案在计算和存储方面具有更高的效率.     

面向费用优化的云存储缓存策略

为提高云存储的访问速率并降低费用,提出了一种面向费用优化的云存储缓存策略。利用几乎免费的局域网环境下的多台桌面计算机,在本地建立一个分布式文件系统,并将其作为远端云存储的缓存。进行文件读取时,首先查找其是否在缓存中,若存在则直接从缓存读取;若不存在则从远端云存储读取。采用了最近最少使用(LRU)算法进行缓存替换,将冷门数据从缓存中替换掉。以亚马逊简单存储服务(S3)作为远端的云存储服务,对原型系统进行了简单的性能测试。测试结果表明,使用了所提出的缓存策略后,在降低费用的同时能够显著提高文件读取的速度。     

云环境下基于属性策略隐藏的可搜索加密方案

基于属性的可搜索加密技术可以实现对数据的细粒度访问控制,但现有的可搜索加密方案,关键字的搜索、访问控制、文件加密基本上是分别执行的,导致攻击者可能跳过访问策略直接进行关键字索引匹配或文件解密;其次,现有方案中数据拥有者需将加密文件的密钥以安全通道传给用户,增加了数据拥有者的开销;此外,大多基于树型的访问控制策略是公开的...     

基于混合策略的低成本云存储方案

为了保证云存储系统数据的高可用性、降低数据存储成本和带宽成本、缩短数据对象的访问时间,提出一种称为缓存大小自适应确定(CAROM)的新方案。CAROM结合传统的基于缓存策略的方法和纠错码方法来提高云文件系统的弹性和效率。另外,为了在缓存大小及其效益间实现平衡,提出一种基于总体成本凸函数特性的自适应方法来实现缓存大小的自适应选择。在基于现实世界文件系统数据的性能评估中,CAROM方案的存储成本和带宽成本分别比复制策略和纠错码策略下降60%和43%,同时访问延时与复制策略相当。结果表明,CAROM方案在支持当前云文件系统语义一致性的同时,兼具带宽成本低、存储成本低和访问成本低等特性。     

Exploiting write-only-once characteristics of file data in smartphone buffer cache management

In this article, we analyze file access characteristics of smartphone applications and find out that a large portion of file data in smartphones are written only once. This specific phenomenon appears due to the behavior of SQLite, a lightweight database library used in most smartphone applications. Based on this observation, we present a new buffer cache management scheme for smartphone systems that considers non-reusability of write-only-once data that we observe. Buffer cache improves file access performances by maintaining hot data in memory thereby servicing subsequent requests without storage accesses. The proposed scheme classifies write-only-once data and aggressively evicts them from the buffer cache to improve cache space utilization. Experimental results with various real smartphone applications show that the proposed buffer cache management scheme improves the performance of smartphone buffer cache by 5%–33%. We also show that our scheme can reduce the buffer cache size to 1/4 of the original system without performance degradation, which allows the reduction of energy consumption in a smartphone memory system by 27%–92%.     

海量样本数据集中小文件的存取优化研究

针对Hadoop分布式文件系统（Hadoop Distributed File System,HDFS）在海量样本数据集存储方面存在内存占用多、读取效率低的问题,以及分布式数据库HBase在存储文件名重复度和类似度高时产生访问热点的问题,结合样本数据集的特点、类型,提出一种面向样本数据集存取优化方案,优化样本数据集中小文件的写入、读取、添加、删除和替换策略。该方案根据硬件配置测得大、小文件的分界点,通过变尺度堆栈算法按样本数据集的目录结构将小文件合并存储至HDFS;结合行键优化策略将文件索引存储在HBase数据表中;搭建基于Ehcache缓存框架的预取机制。实验结果表明,该方案降低了主节点的内存消耗,提高了文件的读取效率,实现了对海量样本数据集中小文件的高效存取。     

区块链中可验证外包解密的匿名属性加密方案

属性加密是云计算环境下实现数据机密性和细粒度访问控制的关键技术。然而,一般的属性加密方案中存在访问策略敏感信息泄露、解密成本高、属性授权机构权力过大等问题。为了解决上述问题,提出一种基于区块链的可验证外包解密的匿名属性加密方案。该方案使用策略隐藏保护敏感属性信息,通过两方共同生成完整属性密钥,在解密前进行属性匹配操作。利用区块链不可篡改性存储验证参数存储对第三方外包解密结果进行正确性验证,并使用区块链生成、存储属性证书。在随机谕言模型下证明了选择性密文策略和选择明文攻击的安全性,并与其他方案进行功能、通信开销对比,使用PBC Go密码学库对方案进行仿真,仿真结果表明该方案可以有效地减少用户解密开销。     

Secure cloud file sharing scheme using blockchain and attribute-based encryption

This paper presents a novel collaboration scheme for secure cloud file sharing using blockchain and attribute-based encryption(ABE). Blockchain enables us to implement access control as a smart contract between data owner and users. Each data owner creates its own smart contract where in a data user can request to access a specific file by registering a transaction. In response transaction, the data owner sends the required credential to the user thereby enabling her/him to decrypt the intended file on the cloud storage. This scheme is decentralized, fault tolerant and secured against DoS attacks. The cipher-key, which is used for file encryption, is embedded into a set of coefficients of a polynomial so-called access polynomial. It is attached to the encrypted file on the cloud storage as a metadata. The data user can restore the cipher-key by means of the credential receiving in response transaction and access polynomial. The data owner uses ABE scheme in response transaction to impose her/him access policy to the file as well as preserving user anonymity. This scheme supports fast revocation of the user access by means of updating the access polynomial coefficients and without any communication overhead to non-revoked users. Through formal verification, we show that the scheme is secure in terms of secrecy of credential information and authentication of participants. Finally, the evaluation results show that our scheme is scalable with acceptable performance up to 20,000 users.