光盘镜像服务器的Cache技术研究与实现

本文提出了一种基于光盘镜像服务器系统的两级Cache结构，即在客户端建立一个小的Cache，通过预取机制增大一次请求的规模；同时，在服务器端设计一个大的Cache，加快数据请求的响应速度。实验证明，两级Cache结构大大提高了光盘镜像服务器系统的数据传输率。     

基于iSCSI协议的集群光盘服务器的研究与设计

随着网络上光盘资源的增长，光盘服务器成为光盘网络共享的重要技术.针对传统光盘服务器的缺点，设计并实现了一个基于iSCSI协议的高性能集群光盘服务器CCS（Cluster CD Server）.CCS系统采用高自治、自维护的集群策略，提高了系统的并行性和可扩展性;采用逻辑的名字空间管理，既实现了单一名字空间，又避免了单点失效;采用虚拟技术并对iSCSI协议进行了精简和优化，减少了网络小包的传输数量，提高了网络带宽的利用率.在详细介绍了CCS系统的设计方案的同时，进行了相应的试验测试和性能分析.     

LNMS网络内存系统及性能优化技术

在Linux环境下设计并实现了一个两级服务结构的网络内存系统(LNMS)。LNMS较传统网络内存系统具有更好的可扩展性。对LNMS提出了两种性能优化技术：预取和主动内存技术。在预取优化方面，针对并发应用提出一种M-PPM算法。主动内存技术则发掘了内存服务器的计算能力。实验表明，两种优化技术可有效地提升网络内存系统的性能。     

一种P2P网络环境下的OLAP查询方案

传统网络环境和P2P环境中,客户端向OLAP服务器提交OLAP查询,并从服务器获取查询结果,OLAP服务器的负载将随着客户端的增加而急剧增加。设计了一种基于P2P（Peer-to-Peer,点对点技术）技术的DQDC（Distributed Query Data Cube,多维数据集的分布式查询）算法,实现P2P网络中语义级的多节点Data Cube数据共享,从而提高系统整体的决策分析性能。     

Linux预取算法分析与研究

LinuX作为一个多任务、分时、通用的开源操作系统,越来越广泛地应用于各种商业和企业的服务器。为了提高系统的性能,LinuX采用预取技术将应用程序所需的数据提前加载到缓存中,减少应用程序的I／O等待时间。然而由于服务器系统负载的多样化,导致了预取算法遇到越来越多的挑战。该文主要从分析Linux-2．6．29张涛rc2内核源代码人手,对Linux预取算法的体系结构与内部机制进行了深入分析与研究,并提出了一些改进预取算法的方法．对于进一步提高Linux系统服务器的性能以及LinuX的推广与使用具有重要的意义。     

嵌入式移动数据库客户端列Cache方案研究

在嵌入式环境中，有效利用客户机端Cache的空间，可以大大降低系统功耗和提高系统的性能。从体系结构级的角度，介绍了一种适应数据广播环境的移动数据库客户机端Cache管理方案——列Cache，并探讨了一种改进的替换和预取策略——带锁的循环淘汰PIX算法，分析了其可行性，试验证明了这种方案的有效性。     

同步数据触发体系结构中指令预取技术研究

同步数据触发体系结构SDTA将传统指令级并行细化到微操作级并行,具有较高的数据处理能力,但其特殊的指令格式及指令特性,给指令Cache访问带来了挑战。指令预取技术能够有效地降低指令Cache的访问失效率,增强处理器取指能力,提高性能。本文分析了SDTA指令集特性,提出了一种适合SDTA指令集特性的软硬件相结合的混合指令预取机制,采用硬件预取引擎和软件提示相结合进行预取。该方法能够有效地提高指令Cache命中率,且具有实现简单、无效预取率低、不会增加代码体积等特点。     

预取机制在WebGIS中的应用

在当前网络地理信息系统(以下简称WebGIS)中,空间数据等大型数据在用户访问请求下,从远程服务器端向客户端传输时,往往引起传输延迟,延长了响应请求的时间,降低了效率.预取本来是用在操作系统中提高高速缓存存储器(Cache)性能的一种技术,但在WebGIS中,采用适当的预取机制可以减少用户在浏览器端的等待时间,提高客户端的工作效率.本文分析了几种预取机制,并根据GIS空间对象的特点,对预取机制在WebGIS上的应用作了讨论,以期提高WebGIS的性能.     

流媒体缓存代理单一流映像机制与流预取策略研究

为了解决传统的流媒体服务模式（客户端/服务器）中存在的流媒体服务器负载重、客户端播放抖动频繁等问题,本文详细研究了实现流媒体缓存代理的单一流映像机制,并针对缓存代理端的接收和发送阶段提出了实现这一机制的相关算法.同时在深入研究流预取理论模型的基础上,创新性地提出了基于RTCP包反馈和RTP包网络延迟的流预取策略,从而保证了客户端的播放质量.测试表明单一流映像机制的正确性和流预取策略的高效性.     

并行虚拟文件系统客户端缓存技术研究与实现

缓存技术是一种提高文件系统性能的关键性技术．在并行文件系统中实现客户端缓存，既能够减轻集群服务器系统的通信负载，又能有效地提高文件系统的性能．对PVFS并行文件系统进行了分析，建立了客户端缓存模型，就客户端缓存实现的一些关键性问题，如一致性、查找、替换等进行了研究，给出了解决方案，并在此基础上实现了一个客户端缓存的原型系统．测试结果表明，加入缓存后，PVFS整体性能有明显的提高．     

一种新的优化WEB缓存一致性的进化算法

在WEB服务器和客户之间引入WEB组建 存可以缓解网络的拥塞,降低客户请求延时,WEB缓存的一致性是WEB缓存研究的难点之一,其决定缓存的可用性和正确性,本文提出了一种用进化计算来优化WEB缓存一致性的方法,全局搜索出最新鲜的实体放入缓存,使得缓存中的数据和服务器的数据最一至笨文采用的实验数据是国外实验室法,全局搜索出最新鲜的实体放入缓存,使得缓存中的数据和服务器的数据最一致。本文采用的实验数据是国外实验室的TRACE数据,通过仿真,进化算法改善了缓存的一致性。     

GridDaen数据网格中Cache机制的设计与实现

数据网格是一个典型的分布式系统,访问其中的广域分布的海量数据需要很大的时间开销,介绍GridDaen数据网格系统实现高速数据统一访问的Cache技术。GridDaen采用二级Cache机制,使用两个数据缓冲表来快速定位缓冲数据和控制缓冲数据访问,给出了各级Cache的数据替换算法,并提供了灵活的配置方法,可以将Cache与客户机,服务器独立分布,实现了Cache的扩展性。     

数据网格中的一个多级Cache模型

数据网格是一个典型的分布式系统,访问其中的广域分布的海量数据需要很大的时间开销.本文介绍一个数据网格系统中实现高速数据统一访问的Cache模型,该模型采用二级Cache机制,使用二个数据缓冲表来快速定位缓冲数据和控制缓冲数据访问,给出了各级Cache的数据替换算法,并提供了灵活的配置方法,可以将Cache与客户机、服务器独立分布,实现了Cache的可扩展性.     

C/S模式网管系统向B/S模式的迁移与优化

在传统C/S (客户端/服务器)模式的网络管理系统中,存在网络管理便利性差和维护麻烦的缺点,因此提出基于B/S (浏览器/服务器)模式的网络管理系统,将原有C/S模式的网管系统转为B/S模式,并且对系统结构进行了优化,有助于客户方便可靠地监测和管理网络资源.该系统以原网管系统服务端暴露的接口为基础,利用RMI (远程方法调用)技术调用服务端接口与Web服务器实现数据通信,并且整个系统采用负载均衡策略将来自多个浏览器的访问请求均衡地分配至各Web服务器进行处理,同时对单一的负载均衡器进行了双机热备处理,从而大大提升了网络管理系统的整体性能和可靠性.     

基于MMORPG的网络同步问题的研究与实现

结合多人在线角色扮演游戏系统,根据网络同步问题产生的原因,分别从客户端到服务器同步、服务器广播、客户端到客户端同步三个方面对解决同步问题进行探讨分析,从而得到一个改进的综合解决方案系统采用IOCP、线程池技术、被动检测算法,给予客户端一定决策权,并对Time Warp算法和Dead Reckoning算法进行改进。系统在校园网内进行实验,测试数据表明该方案能较好地解决MMORPG中的同步问题。     

利用层次网格索引提高WebGIS性能

层次网格索引是在传统网格索引的基础上，进一步改进，减少了传统网格索引的冗余和索引的大小。在层次网格索引的基础上，利用客户端和服务器端的双缓冲机制，可以减轻网络传输和服务器的负担，提高WebGIS应用的整体性能。     

基于分级Cache的透明计算系统

设计并实现一个基于分级Cache的透明计算系统HCTS,在系统客户端和服务端采用两级缓存来提升I/O性能。在缓存的管理策略上,针对透明计算应用环境,以提高缓存命中率为主要目标,提出一种基于访问频率计数阈值的改进LRU置换算法LRU-AFS。测试结果表明,当网络环境中的客户主机数不断增加时,与普通透明计算系统TS相比,HCTS能够在减少网络流量的同时大幅缩短客户机启动时间,提高随机读写吞吐量。     

PTC: Proxies that Transcode and Cache in Heterogeneous Web Client Environments

Advances in computing and communication technologies have resulted in a wide variety of networked mobile devices that access data over the Internet. In this paper, we argue that servers by themselves may not be able to handle this diversity in client characteristics and so intermediaries, such as proxies, should be employed to handle the mismatch between the server-supplied data and the client capabilities. Since existing proxies are primarily designed to handle traditional wired hosts, such proxy architectures will need to be enhanced to handle mobile devices. We propose such an enhanced proxy architecture that is capable of handling the heterogeneity in client needs—specifically the variations in client bandwidth and display capabilities. Our architecture combines transcoding (which is used to match the fidelity of the requested object to client capabilities) and caching (which is used to reduce the latency for accessing popular objects). Proxies that Transcode and Cache, PTCs, intelligently adapt to prevailing system conditions using learning techniques to decide whether to transcode locally or fetch an appropriate version from the server. Our experimental results indicate that the use of PTCs produces significant improvements in the client response times. We show that such results hold true for a variety of data content types like images and video data. Further, we find that even simple learning techniques can lead to significant performance improvements.     

Web++ architecture,design and performance

We describe the design of a system for fast and reliable HTTP service which we call Web++. Web++ achieves high reliability by dynamically replicating web data among multiple web servers. Web++ selects the available server that is expected to provide the fastest response time. Furthermore, Web++ guarantees data delivery given that at least one server containing the requested data is available. After detecting a server failure, Web++ client requests are satisfied transparently to the user by another server. Furthermore, the Web++ architecture is flexible enough for implementing additional performance optimizations. We describe implementation of one such optimization, batch resource transmission, whereby all resources embedded in an HTML page that are not cached by the client are sent to the client in a single response. Web++ is built on top of the standard HTTP protocol and does not require any changes either in existing web browsers or the installation of any software on the client side. In particular, Web++ clients are dynamically downloaded to web browsers as signed Java applets. We implemented a Web++ prototype; performance experiments indicate that the Web++ system with 3 servers improves the response time perceived by clients on average by 36.6%, and in many cases by as much as 59%, when compared with the current web performance. In addition, we show that batch resource transmission can improve the response time on average by 39% for clients with fast network connections and 21% for the clients with 56 Kb modem connections. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

HBase架构中RPC客户端的通信性能优化

HBase已成为大数据存储、分析和处理的关键部件,对其进行性能优化是当前产业界和学术界的一个研究热点。HBase架构包括多个子系统,子系统之间的通信采用远程过程调用(Remote Procedure Call,RPC)通信机制,但这些子系统的RPC客户端采用的是阻塞通信模式,这种模式在客户端数据请求密集的情况下会引起线程的阻塞,影响了子系统之间的通信效率,降低了HBase的性能。首先分析了HBaseRPC客户端与服务端的通信机制,然后提出了一种HBaseRPC客户端非阻塞的通信模型,并通过Java NIO技术实现。实验结果表明,该模型有效降低了阻塞模式对通信性能的影响,提高了HBaseRPC客户端的通信性能。