个体QoS受限的数据网格副本管理与更新方法

数据网格系统通常采用副本技术提高系统总体性能,传统副本放置技术通过总体QoS需求确定副本数目和部署方式.针对QoS需求严格的一类数据网格应用,建立了个体服务质量受限的数据网格模型IQDG,提出一种启发式个体QoS受限的副本放置算法qGREP和基于逻辑环结构的一致性维护方法.IQDG采用的启发信息综合考虑了个体QoS约束的满足和副本开销的控制,能获得合理的副本策略.理论分析论证了算法的正确性和收敛性,模拟实验结果表明了算法能有效解决个体QoS受限的副本放置问题,在多种网络拓扑、访问模式和负载条件下均能取得较好的访问效果.     

P2P中基于DHT技术在副本定位策略

为了提高数据网格副本定位机制的负载平衡性和可扩展性,提出分布式hash表直接连续副本散布策略,该机制优化Chord算法,从而起到均衡负载、提高性能的目的.分析和实验表明,该文提出的机制具有良好的性能、可扩展性、灵活性和可靠性,具有较好的实用价值.     

基于访问频率的网格副本创建策略

提出了一种基于访问频率的副本创建策略。该策略主要依据网格用户对文件副本的访问频率进行副本创建,在替换副本时也依据频率值,将不经常访问的副本删除。这种策略能够很好地满足用户访问所需副本的要求,并能提高副本的传输速率与带宽的利用率。文章根据网格结构的特点和算法的环境要求对网格模拟器OptorSim的模块进行了改进,并对该算法进行了测试。测试结果表明,基于访问频率的副本创建算法提高了用户访问副本的效率。     

P2P存储系统副本一致性维护策略

副本策略是提高P2P存储系统的可扩展性、容错性、可用性的有效手段。随着新的应用发展,P2P中副本应用从只读静态文件共享转变为读写动态文件交互,副本的一致性维护变得越来越重要。提出一种副本信息传播树的维护策略,该策略把文件副本的相关信息保存在二叉树上,通过订阅和取消订阅算法维护副本的一致。实验证明该策略能有效减少维护开销,避免相关问题的出现。     

数据网格中一种基于滑动窗口的副本创建和替换策略

数据网格中,数据副本技术提高了数据的访问速度,减少了带宽的消耗.副本创建策略是数据副本研究中的重要问题之一.提出了在P2P网络环境下,一种基于滑动窗口技术的副本创建和替换策略.使用传输时间比作为副本创建和替换的依据.分析和模拟显示,该方法能在控制访问空间的同时,获得良好的性能.     

基于蚂蚁算法的数据网格副本选择策略

在分布着大量数据和计算能力的数据网格环境中,采用数据副本是提高网格应用可用性的重要方法。如何对数据网格中大量的数据副本进行优化选择是影响数据网格性能的重要因素。因此提出一种基于蚂蚁算法的数据网格副本选择策略,并在网格仿真器OptorSim中对该算法进行实现及性能分析。仿真实验结果表明该算法可以减少数据访问延迟及带宽消耗,并有效做到网格中存储节点间的负载平衡。     

云存储中副本自适应一致性研究

在云存储系统中,为了保证系统可用性的同时尽可能提高系统性能,降低副本同步过程中网络带宽等资源的消耗。提出了基于文件热度的副本自适应一致性方法。该方法根据文件的热度不同,动态调整副本同步的一致性策略,对于热度高的文件在副本同步过程中采用强一致性,对于热度低的文件在副本同步过程中采用最终一致性。在计算文件热度时,考虑了文件访问的时间序列并结合LRFU算法,该热度值表示了文件将来可能的访问情况,并与文件的实际访问情况一致。实验表明该方法在保证系统可用性的同时显著降低了网络带宽资源的消耗,有效地平衡了系统的可用性和性能。     

基于萤火虫优化的副本放置方法

在云计算环境下分布式存储系统中,通常采用副本技术保证存储系统的可用性和可靠性,放置策略是副本技术的一个关键问题。针对现有副本放置策略中存在的副本访问开销大的问题,提出一种基于离散型萤火虫优化的副本放置算法。考虑副本放置对用户访问性能的影响,对其建立数学模型,计算萤火虫位置的适应度函数,并朝着荧光素值最大即最优值移动,进而得到合适的副本放置节点。通过仿真实验评估提出的方法,并与基于蚁群算法的副本放置策略进行比较。实验结果证明该算法能够选择合适的副本放置节点,具有较好的收敛性,并有效地降低存储系统的副本访问开销。     

基于教育资源网格的副本放置策略

副本机制是提高网格性能,降低客户端延迟的有效手段,副本放置策略是副本机制的关键问题。该文介绍了教育资源网格的体系结构,针对教育资源网格特殊的体系结构,提出了3种动态副本放置策略,并从不同的角度对它们进行了优化,在保持副本存储空间占用的前提下,降低了客户端延迟。实验表明了策略的有效性。     

云存储副本优化选择策略

为了提高云计算环境中系统的整体数据调度效率,对云存储系统中的副本选择问题进行研究,提出一种基于蚁群觅食原理的云存储副本优化选择策略。该策略利用蚁群算法在解决优化问题上的优势,将自然环境中蚁群的觅食过程与云存储中的副本选择过程相结合;再充分应用信息素的动态变化规律以及高斯概率分布特性优化副本的选择方式,得出一组副本资源的最优解,从而为数据请求响应合适的副本。在OptorSim仿真平台上对该算法进行实现,实验结果表明该算法具有不错的表现,如在平均作业用时这一性能指标上相比原始蚁群算法提升了18.7%,从而在一定程度上减少了副本选择过程的时间消耗,降低了网络负载。     

数据网格中的副本定位

在数据网格中,数据副本的定位是副本管理的一个关键问题,是数据网格环境中数据访问和管理的基础。本文分析了当前对数据副本定位所采用的集中式和分布式的定位方法中存在的不足,提出了一种混合式的副本定位策略,将数据副本的定位信息分散地存储于不同的域定位节点中,通过逻辑上集中的逻辑文件定位索引实现了对数据副本的准确定位。     

Adaptive data replication strategy in cloud computing for performance improvement

Cloud computing is becoming a very popular word in industry and is receiving a large amount of attention from the research community. Replica management is one of the most important issues in the cloud, which can offer fast data access time, high data availability and reliability. By keeping all replicas active, the replicas may enhance system task successful execution rate if the replicas and requests are reasonably distributed. However, appropriate replica placement in a large-scale, dynamically scalable and totally virtualized data centers is much more complicated. To provide cost-effective availability, minimize the response time of applications and make load balancing for cloud storage, a new replica placement is proposed. The replica placement is based on five important parameters: mean service time, failure probability, load variance, latency and storage usage. However, replication should be used wisely because the storage size of each site is limited. Thus, the site must keep only the important replicas.We also present a new replica replacement strategy based on the availability of the file, the last time the replica was requested, number of access, and size of replica. We evaluate our algorithm using the CloudSim simulator and find that it offers better performance in comparison with other algorithms in terms of mean response time, effective network usage, load balancing, replication frequency, and storage usage.     

云计算架构下的动态副本管理策略

为有效管理云计算环境中的数据副本,减少系统带宽消耗、最小化响应时间和平衡负载,提出了一种动态副本管理策略.通过建立文件可用性和副本数量间的关系模型来计算系统应维持的最小副本数量;基于数据被请求访问的次数和传输花费进行副本放置;数据被请求时结合节点间带宽和节点效用选择副本.实验结果表明了该策略的正确性有效性.     

基于分布式生成树的副本定位服务

副本定位服务(RLS)是Globus的标准组件之一,它为客户提供副本的注册和定位服务。Globus中原始的RLS服务通过静态配置,在多个冗余的副本定位索引(RLI)节点间建立起一个分层的网络,从而确保服务的可靠性和负载平衡。结合P2P网络中的资源定位方法,提出了一种基于分布式生成树(DST)的副本定位服务(DST-RLS)。首先用DST-RLS节点网络替换原有的RLI节点的静态配置,从而提供了一种具有自组织性,错误容忍和更高易扩展能力的副本定位服务。接下来对相关算法进行了描述,并对DST-RLS节点网络的性能进行了分析。最后,通过仿真模型,对DST-RSL性能进行了验证。     

移动工作集的冲突避免和解决

复制/缓存技术是为移动应用提供数据可用性的有效技术,但是,也存在数据大量冗余以及数据冲突等问题.以数据的语义片段为管理单位,将不同客户需要复制的数据进行合并管理,大大地减少了数据被复制的次数.同时,模拟传统数据库中锁的机制,提出了事务协调器方案,避免和解决数据冲突问题.     

网格计算中基于信任机制的动态任务调度

提出了一种基于信任机制的动态任务调度模型，该模型通过MDS（Monitoring and Discovery Service）和NWS（Network Weather Service）组件完成资源信息的收集与反馈，并借鉴现实人类社会中人与人之间的信任关系模型引入信任机制，对数据存储系统采用DSRL(Dynamic Self adaptive distributed Replica Location)方法，对出错节点上的任务采用动态迁移方法。在任务调度策略中对Min min算法进行改进，提出了基于信任机制的Trust Min min算法，提高了网格计算的有效性。最后，采用SimGrid工具包对该模型和算法进行了仿真，验证了算法的合理性和高效性。     

面向本地分布式存储系统的动态副本策略

针对本地分布式存储系统的拓扑结构与存储组成单元的特性,提出了一种基于频度的动态副本算法FBDR。FBDR分别采用基于密度的单次频度分析和基于区间长度的两次频度聚合的方法对文件访问流进行分析,作为确定热点文件的依据,具有较高的命中率。在副本创建位置选择上,综合考虑了存储单元的可用空间、负载、IO性能等因素,使热点文件获得更高的IO速率,同时兼顾了存储单元之间的负载与资源利用的平衡。     

CMV: File consistency maintenance through virtual servers in peer-to-peer systems

Peer-to-peer (P2P) has become a mainstream architecture in numerous diverse distributed applications. However current P2P systems do not provide consistency guarantees under multiple reader multiple writer scenarios. Such a feature is desirable as well as necessary for supporting more diverse applications than merely file-sharing systems. In this paper, we develop a highly scalable and efficient algorithm, called Consistency Maintenance through Virtual servers (CMV), in P2P systems. In this algorithm, consistency of each dynamic file is maintained by a Virtual Server (VS). A file update can only be accepted through the VS to ensure one-copy serializability consistency. The VS of a file is a logical network composed of multiple Replica Peers (RPs) that have replicas of the file. Mathematical analysis is performed for optimal parameter selections that achieve minimum overhead messages for maintaining file consistency. Simulation experiments are conducted to compare the performance of the proposed CMV algorithm with two existing schemes, namely the rumor spreading based scheme and the Update Propagation Through Replica Chain (UPTReC) scheme. Our results show that CMV can quickly commit update to the system and significantly reduce (by more than 90%) overhead messages compared to these schemes under various system conditions.