高效的自适应文件系统的原型设计

为了改进文件系统的性能,提出的文件系统既具有自适应的RAlD3和RAID5混合结构,又能根据缓存数据在缓冲区的活动性不同而分类缓存,数据被延迟刷新到磁盘来减少、合并写磁盘的次数,进一步采用自适应的文件条带策略来优化文件访问性能.研究结果表明,该文件系统能按需自适应地读写多媒体数据和事务处理数据,当文件系统负载低时,可以尽量积极地将文件分布到所有磁盘来最小化I/O的反馈时间;反之,在系统负载高时,将文件分布的范围小一些以便最大化文件系统整体的吞吐量.     

DMStone:一个分级存储系统性能测试工具

对分级存储系统的性能测试,需要提供真实的系统状态和有代表性的访问负载.已有的分级存储系统测试方法通过播放一段时间的文件访问请求来生成系统状态.因为彻底忽略了近期未被访问的文件而与分级存储的真实场景不符,使得测试结果没有说服力.提出了一种分级存储系统性能测试工具DMStone,它使用文件系统快照生成某一时刻的系统状态,并根据后续的相邻快照之间的差异提取访问负载特征,进而生成有代表性的I/O负载.DMStone能够提供某一时刻真实的文件系统状态,涵盖了近期访问过的和长期不用的所有文件.而且,它能够保证后续文件访问的特征与真实应用场景相符合.     

一种结构化P2P 协议中的自适应负载均衡方法

提出一种自适应负载均衡方法,方法采用一种被动式结点负载统计方法生成局部负载视图;一种文件访问统计方法生成局部文件访问视图;当系统内结点负载存在差异时,重载结点把指向自身的逻辑链路迁移至指向局部负载视图中的轻载结点,通过减小重载结点入度和增加轻载结点入度来减小结点间负载差异;当结点的请求负载较高时,通过局部文件访问视图计算需要缓存的热点文件及目标结点,降低承载热点文件的结点请求负载.实验结果表明,在用户查询服从Zipf 分布的环境下,自适应负载均衡方法可使系统负载达到较好的均衡;缓存方法虽然在一定程度上增加了缓存和更新开销,但在一定条件下比查询消息命中缓存节省的网络开销要小,降低了系统的整体负载.     

一种高性能I／O方法

并存文伴系统是解决I／O瓶颈问题的重要途径。研究表明，科学应用中跨越式的文件访问模式与现存并行文件系统访问这些数据的方法的结合，对于大型数据集的访问其I／O性能是难以接受的。为了提高并行文件系统中对不连续数据的I／O性能，创建了一种新型高性能I／O方法：用户自定义文件视图结合合并I／O请求。并且在WPFS并行文件系统中实现了该方法。研究和实验结果表明，该方法具有增强科学应用性能的潜力。     

基于双层ID空间的Peer-to-Peer文件系统设计与实现

提出并实现了一种建立在Peer-to-Peer搜索策略上的自组织，自适应，高效和可靠的文件系统DISPES（Double ID Space Based Peer-to-peer File System)。它在双层ID空间中构造虚拟存储节点，不仅有效地取得了文件系统的负载均衡，提高系统利用率，而且保证了动态环境中文件的可靠，快速获取，试验数据表明，DISPFS在系统接近满负荷运行和文件插入/删除操作频繁的双重压力下依然保持优良的性能。     

一种MongoDB应用优化策略

为了解决不断增长的文件存储需求,和高流量高并发的访问量,增强系统的响应性能,提出一种Web应用优化策略,通过MongoDB GridFS对网站文件存储容量、可用性和可靠性进行扩展,并且通过Nginx和Keepalived,对后台访问进行负载均衡和双机热备,优化并发性能.实验表明,当并发访问数上升至80以上时,平均访问响应时间缩短9%.文件通过Nginx Gridfs进行高并发上传时非常稳定,在较大文件下载时比直接通过本地文件系统EXT4下载速度更高.     

并行文件系统的关键技术与框架设计

论述并行文件系统的工作负载特征——基于空间和时间的文件访问模式，并对非连续数据访问技术进行比较研究；给出并行文件系统设计的原则与目标，最后提出并行文件系统的框架。     

基于Nginx的DRC集群动态负载均衡策略

面向数据的体系架构（DOA）为海量异构数据流通共享提供了新的有效解决方案。而数据注册中心（DRC）作为DOA的核心部件,它的访问性能尤为关键。针对高并发访问带来的DRC集群服务过载问题,采用Nginx反向代理负载均衡技术处理高并发访问。对Nginx的负载策略进行分析优化,提出一种由动态配置、负载收集、算法调度组成的动态负载均衡策略,并在负载调度模块对Nginx加权最小连接调度算法（WLC）进行改进,通过自适应权值不断调度下一个周期内性能最优的节点来处理请求。通过高并发性能测试验证了所提出的负载均衡策略在DRC集群中能更有效处理大流量的访问需求,提高集群的资源利用率和缩短请求响应时间。     

基于访问模式的数据库缓冲管理自适应研究

介绍了缓冲管理策略的研究现状，以及数据库管理系统中典型的工作负载特点。通过分析负载的访问模式，构造了一个代价评估模型，并在不同工作负载下验证模型的有效性。结果证明，基于访问模式的数据库缓冲管理自适应策略能使系统性能达到最佳。     

数据网格中请求呈现分组特性的副本管理策略研究

在数据网格中,数据使用模式将影响系统性能.根据一些实际系统的测试结果,数据请求呈现出分组特性.为研究当数据请求呈现分组特性时请求分布与副本分布的关系,首先定义了数据网格中副本复制策略的模型,然后研究在数据请求呈现分组特性时平均访问延迟最小的最优策略.采用拉格朗日乘子法以及二分法对上述模型进行求解,得到了一个在请求分组模式下的最优下载副本策略.通过模拟实验对最优策略以及均匀复制策略、比例复制策略、平方根复制策略、LRU缓存策略的性能进行了比较.结果表明,最优策略所需广域网带宽最少,平均访问延迟最小.     

基于虚拟磁盘的文件加密方法

文件加密存储是保证机密数据不被窃取或篡改的有效方法。介绍了一种基于虚拟磁盘的文件加密方法，其思想是利用Windows WDM设备驱动程序技术，创建虚拟磁盘分区，在响应虚拟磁盘的I／O请求的过程中，进行实时的数据加／解密，并采用USB智能卡进行用户身份认证及密钥管理，从而保证存储在虚拟磁盘中的文件的安全性。实验证明，该方法是一种安全、高效、易用的文件加密存储解决方案。     

基于磁光虚拟存储系统的文件调度算法

基于光盘库的Hadoop分布式文件系统（HDFS光盘库）在单位存储成本、数据安全性、使用寿命等方面非常符合当前大数据存储要求，但是HDFS不适合存储大量小文件和实时数据读取。为了使HDFS光盘库能更好地运用到更多大数据存储场景，本文提出一种更加适合大数据存储的磁光虚拟存储系统（MOVS, Magneto-optical Virtual Storage System）。系统在HDFS光盘库与用户之间加入磁盘缓存，并在磁盘缓存内通过文件标签分类、虚拟存储、小文件合并等技术将磁盘缓存内小文件合并为适合HDFS光盘库存储的大文件，提高系统的数据传输速度。系统还使用了文件预取、缓存替换等文件调度算法对磁盘缓存内文件进行动态更新，减少用户访问HDFS光盘库次数。实验结果表明，MOVS相对HDFS光盘库在响应时间和数据传输速度方面得到很大改善。     

VHD文件结构解析

VHD(Virtual Hard Disk)文件格式是一种重要的虚拟硬盘格式。通过对VHD文件格式的详细分析,论述了虚拟硬盘和VHD文件地址之间的映射关系,以及怎样在宿主文件系统上向不同类型的VHD文件中存储数据。并通过了解VHD的新版本VHDX,明了新版本通过在结构上的改进,提高了性能指标。最后,对VHD、VHDX文件格式在虚拟化应用的前景做出展望。     

基于智能卡的一种文件加密方案

在FreeBsd系统中，有一种对文件的保护机制，称为Disk Partitions Encryption(磁盘分区加密)，对所有放在被设置为加密分区上的文件，将会被自动加密，用户不会有丝毫察觉，但文件是以加密的方式保存在磁盘上的。当用户在此分区上打开文件时，如果用户的权限满足，文件自动解密后被打开，对用户来说做到完全透明。当磁盘不慎丢失或者被偷窃，此加密分区上的数据也不会泄漏。该文就阐述如何通过一个加密Agent和一个解密Agent，在基于智能卡的基础上在Windows系统上模拟一个如同FreeBsd一样的分区保护系统，用户可以把需要加密的文件拖入到设定的加密分区或者加密文件夹中，文件将被自动加密，用户也可以在此文件夹或者分区中任意打开，阅读以及修改此文件，当保存的时候文件将被自动加密。     

基于文件系统过滤驱动的安全增强型加密系统技术研究

应用层加密系统在实际的应用中一般要求用户在访问文件前手动进行加解密操作,有些系统中文件正常使用时必须以明文形式存储在磁盘上.基于文件系统驱动的加密文件系统减少了用户的参与操作,同时保证了磁盘上文件处于加密状态,但是其在设计与实现上较为复杂.针对上述方法存在的问题,本文采用Windows NT内核操作系统的驱动框架,基于文件系统过滤驱动技术实现对数据进行透明加解密.通过这种方法不仅解决了应用层加密系统存在的不足,与加密文件系统相比开发实现较简单灵活.另外使用智能卡作为加解密密钥的存储容器,进一步增强整个系统的安全性.     

虚拟机文件取证分析

介绍VMware Workstation软件常见的虚拟机磁盘文件结构及其含义,提出一种符合司法要求的虚拟机文件取证方法。通过直接扫描虚拟机文件,依据虚拟硬盘分区文件类型的存储结构定位虚拟机磁盘文件的虚拟主机的相应扇区,获取证据。以虚拟硬盘分区文件系统NTFS为例进行说明,探讨在虚拟机下进行计算机取证的策略。     

日志结构文件系统技术的研究

介绍了一种新的磁盘管理技术－日志结构文件系统，把对文件的修改汇成日志条目顺序地写入磁盘，既加速了写文件的速度，又加速了崩溃恢复的速度，把整个磁盘作为日志，磁盘上包含有效的读取日志结构文件所需的索引信息，为了保持快速写所需的大的磁盘空闲快，将磁盘分成段，用一个清理工线程收集压缩分散到各个段中的有效信息，以一个日志结构文件系统的原型，即Sprite LFS为例，对日志文件系统设计和实现的各个阶段进行了分析，并与Unix的文件系统，即快速文件系统（FFS）进行了比较。     

基于FAT32文件系统的计算机取证研究与实现

针对FAT32文件系统,分析离散存储碎片,提出一种基于部分匹配预测算法PPMC来重构文件碎片的模型。采用PPMC算法确定出任意2个碎片的相邻性概率值,通过剪枝技术逐步加工处理,重构出一个有完整顺序的原文件,并分析系统中的隐藏文件index．dat。     

一种性能优化的小文件存储访问策略的研究

在分布式文件系统中,小文件的管理一般存在访问性能较差和存储空间浪费较大等缺点.为了解决这些问题,提出了一种性能优化的小文件存储访问(SFSA)策略.SFSA将逻辑上连续的数据尽可能存储在物理磁盘的连续空间,使用Cache充当元数据服务器的角色并通过简化的文件信息节点提高Cache利用率,提高了小文件访问性能;写数据时聚合更新数据及其文件夹域中的相关数据为一次I/O请求写入,减少了文件碎片数量,提高了存储空间利用率;文件传输时利用局部性原理,提前发送批量的高访问率的小文件,降低了建立网络连接开销,提升了文件传输性能.理论分析和实验证明,SFSA的设计思想和方法能有效地优化小文件的存储访问性能.     

物理机windows与虚拟机linux之间的文件交换方法

介绍运行于windows系统之上的YMware虚拟机软件,叙述在limlx虚拟机内添加物理盘的方法。然后详解了在虚拟机linl~：环境下,如何将添加的物理盘挂载于linux的文件系统之上,实现物理机windows系统与虚拟机limlx系统的文件交换;文中还介绍了虚拟机linux系统下网络参数的设置,linux系统下的邱服务组件的安装,利用邱服务实现物理机与虚拟机之间的文件交换。