面向存储服务的分布式缓存系统研究

针对分布式环境下高频率异地数据访问造成的系统性能下降的问题,对SBM模型进行改进,提出分布式缓存系统D-Cache,给出基于最优价值度的缓存文件替换算法——OCV。数字模拟实验结果证明,与DartCache系统相比,D-Cache系统能更有效地减少系统访问延迟,增加吞吐量,提高分布式环境下系统的性能。     

一种基于两级缓存的协同缓存机制

信息中心网络(information-centric networking,简称ICN)将网络通信模式从当前的以地址为中心转变为以信息为中心.泛在化缓存是ICN重要特性之一,它通过赋予网络任意节点缓存的能力来缓和服务器的压力,降低用户访问延迟.然而,由于缺少内容热度的分布感知,现有ICN缓存策略仍存在缓存利用率较低、缓...     

一种基于磁盘介质的网络存储系统缓存

随着计算规模越来越大,网络存储系统应用领域越来越广泛,对网络存储系统I/O性能要求也越来越高.在存储系统高负载的情况下,采用低速介质在客户机和网络存储系统的I/O路径上作为数据缓存也变得具有实际的意义.设计并实现了一种基于磁盘介质的存储系统块一级的缓存原型D-Cache.采用两级结构对磁盘缓存进行管理,并提出了相应的基于块一级的两级缓存管理算法.该管理算法有效地解决了因磁盘介质响应速度慢而带来的磁盘缓存管理难题,并通过位图的使用消除了磁盘缓存写Miss时的Copy on Write开销.原型系统的测试结果表明,在存储服务器高负载的情况下,缓存系统能够有效地提高系统的整体性能.     

面向云应用的存储缓存子系统

性能是云应用的重要指标,云应用与现有应用在数据存储与管理方式和访问模式等方面存在较大差异,这使得传统的缓存管理算法难以适应云应用的要求。针对云应用的特性,设计了基于影响因子的缓存策略,亦即将元数据和数据缓存分开管理,使用影响因子综合管理影响缓存被再次访问的几率的多种因素,区别创建、打开、读取和修改等操作对缓存再次访问的几率的影响;设计了缓存关联管理策略,即利用元数据和数据之间的关联提高缓存管理的性能;设计了缓存主动调度策略,即通过主动淘汰较低影响因子的缓存项和动态调整元数据与数据缓存的大小来提高缓存子系统的适应能力和性能。最后实现了原型系统,并使用Filebench和Postmark进行了测试和分析,验证了面向云应用缓存子系统原型能提高1%~120%的I/O性能以及2%~87%的操作处理速度。     

一种面向SaaS应用多级定制模型的缓存技术研究

对共享架构共享存储的SaaS应用来说,如何实现SaaS应用数据低代价高速查询一直是其中的焦点问题之一.在元数据驱动的SaaS应用多级定制模型中,定制元数据存在层次关系,查询代价较高,普通的数据查询优化机制不足以实现SaaS应用的性能优势.采用元数据传递闭包策略解决该问题,针对多级定制的SaaS应用的特点,提出面向租户的...     

一种机群文件系统的缓存模型

提出了一种新的机群文件系统缓存模型，它充分利用机群系统累积的系统资源和高速的互联网络，将文件系统元数据和内容数据分离，分别使用分布式元数据缓存和统一缓存模型进行管理。元数据缓存使用改进的广播一致性协议和LRU替换算法。内容数据统一缓存则将磁盘缓存整个文件和内存缓存文件块相结合组成一个单一映像的多层次分布协作缓存，并使用单拷贝优先LRU和向前传递调度缓存块替换算法以及一种贪心的数据预取方法。实验结果表明，这两种缓存机制结合使用能极大地提高机群文件系统的性能。     

一种移动流媒体分层协同缓存系统

随着移动互联网的发展和用户数量的增加,网络中的音视频服务普遍采用动态缓存机制来减轻回程主干网的带宽压力和提高用户的观影体验。如何根据网络和用户需求,调整不同节点的缓存内容,以减少主干网的带宽压力,是当前缓存部署迫切需要解决的问题。基于子模函数理论,本文提出主动和被动资源分配调整方案及其算法。主动方案根据资源的流行度把视频文件部署到缓存节点上,以达到用户访问代价的最小化;被动方案根据音视频流行度的变化对节点上缓存的内容进行实时调整,以提高缓存资源的利用率和用户体验,降低主干网的带宽消耗。最小访问代价算法的复杂度与缓存空间容量大小相关,在缓存空间紧张时能快速迭代出资源的分配方案。数值仿真表明,主动和被动分配资源分配方案能有效降低远程服务器的带宽压力和提高用户体验。     

流媒体缓存分散式存储转换方法

在移动网络环境下为了降低访问终端位置变化给流媒体缓存应用效果带来的影响,借鉴分段缓存的思路,提出一种在流媒体缓存应用中使用的分散存储转换方法.在分散式存储转换方法中,利用分散函数的技术对流媒体缓存算法的缓存内容选取和释放内容选取两方面工作进行了修改.针对典型的流媒体缓存算法,通过模拟测试表明了分散式存储转换方法能提升流媒体缓存在移动网络环境下的工作效果.     

CCN中一种改进的面向隐私保护的缓存策略

内容中心网络（CCN）是一种新型的网络架构,但其路由器缓存数据包的模式给用户带来了隐私泄露的风险。提出一种面向隐私保护的动态区域协作缓存策略。该策略以兼顾用户隐私保护的同时提高网络性能为目的进行设计,从信息熵的角度出发,以提高用户的请求信息的不确定度为目标,通过将内容存储在相应的隐匿系数高的缓存节点,增加攻击者确定请求用户的难度;以动态区域协作的方式存储内容,增大缓存内容的归属不确定性,以加大攻击者定位数据包的难度。仿真结果表明,该策略可降低内容请求时延,提高缓存命中率。     

网络代理缓存Squid存储系统分析

文章在对开放源代码的网络代理缓存——Squid源代码深入分析的基础上，阐述了Squid存储系统的实现机制。分析了Squid的软件结构、工作机制，Squid的存储系统，包括抽象存储层、文件系统、内存管理及替换机制。Squid存储系统的设计具有很强的模块性和开放性，是研究网络缓存技术的一个很好的实验平台。     

一种针对存储系统设计的应用级缓存回收策略

针对存储系统中的缓存管理单元设计一种区分应用优先级的缓存回收策略,简称PARP.该策略基于分区缓存管理模型,它能够根据应用优先级区分回收缓存资源以实现对各应用缓存分区容量的在线动态调节进而达成应用级缓存管理语义.实验数据表明PARP策略能够在实际系统中有效的支持区分应用优先级,这不仅可以用于实现存储系统的服务质量保证同时也能够改善存储系统的整体性能.     

一种移动自组织网络的LLC层缓冲区管理机制

移动自组织网络的节点多为嵌入式设备,考虑到嵌入式系统对缓冲区管理的特殊要求,从自行设计的数据链路层协议出发,提出了一种LLC层的缓冲区管理机制。它采用内存静态分配与动态分配相结合的方案,一定程度上避免了内存泄露和内存浪费,使嵌入式系统具有良好的可靠性和灵活性。半实物仿真的测试结果表明,该缓冲区管理机制能够保证移动自组织网络数据链路层协议的有效、可靠运行,其设计思想同时也能适用于网络协议栈其他层的缓冲区管理需求,具有一定的应用前景。     

一种高效嵌入式协议栈缓冲区管理机制

提出一种MYBUF高效嵌入式协议栈两级缓冲区管理机制,该机制基于内存保护模式,具有可配置性,支持静态、动态分配和回收.使用该缓冲区管理机制可使嵌入式TCP/IP协议栈各层之间实现零拷贝数据传递.在基于自主开发的HDTV(High Definition Television)双向系统平台上的测试结果表明,该管理机制完全满足嵌入式系统网络通信的应用需求,是一种高效、简洁、可靠的缓冲区管理机制.不失一般性,本文设计的MYBUF缓冲区管理机制可适用于其它嵌入式网络通信系统.     

一种用可复位缓冲存贮器实现网同步技术的方案设计

文章对在准同步通信网络中由于滑动现象而造成数字信息的损伤问题,提出了一种简单、实用、易于实现的解决方案并详细叙述了该方案的基本工作原理、控制方法及实现途径。     

基于存储虚拟化的存储资源管理模型的研究

随着SAN中数据量的快速增长,要满足存储资源的管理、异构平台的数据共享、存储系统可用性和可扩展性等方面的要求,就必须采用存储虚拟化技术。存储资源管理是存储虚拟化实现的核心问题。文章结合现有的存储资源管理模型,提出了一种存储资源管理与调度系统分级模型。     

缓冲辅助中继网络中的缓冲资源分配方法

随着通信技术和智能终端的发展,移动内容消费出现了明显的增长。人们随时随地享受无线网络带来的多媒体娱乐体验的同时,也给蜂窝网络带来了巨大的压力,尤其是热门视频的重复传输,浪费了网络资源。预存储技术被认为是解决这类问题的有效方法。它是在非高峰时段,将热门视频等预先存储在网络边缘,以缓解高峰时段网络流量的压力。为了给用户提供更好的内容传输效率,预存储技术中基于缓冲辅助的中继网络被提出。由于中继结点缓冲空间有限,当其需要服务多个用户时,有必要对中继结点的缓冲资源进行优化分配。基于此,本文提出了一种中继结点的缓冲资源分配方法。首先,根据中继结点数据到达模型和数据处理模型,以及中继结点能忍受的缓冲区溢出概率,得到中继结点可以贡献出的最大缓冲区比例;接着,根据用户的数据到达模型和数据服务模型,给出用户缓冲区溢出概率与缓冲区比例关系的表达式;然后,建立优化问题,以最小化网络中所有用户缓冲区溢出概率和为目标,给出最优的缓冲区分配方法;最后,仿真结果证实了本文提出的方法比均匀分配法能获得更小的用户缓冲区溢出概率和。     

Dynamic Buffer Management for Near Video-On-Demand Systems

Advances in networking and storage technology have made it possible to deliver on-demand services over networks such as the emerging video-on-demand (VOD) applications. A variety of studies have been focused on designing a video server suitable for VOD applications. However, the number of concurrent on-demand services supported by the server is often limited by the I/O bandwidth of the storage systems. This paper describes a discrete buffer sharing model which uses batching and buffer sharing techniques in video servers to support a large number of VOD services. Two operations, splitting and merging, enable the model to fully utilize system resources such as buffers and disk bandwidths. Moreover, this paper also introduces the concept of imprecise video viewing which assumes that a limited amount of quality loss is acceptable during video playback. Based upon this assumption, three shrinking strategies are explored to reduce buffer requirements. Finally, the results of experiments show that our methods perform better than traditional buffer management techniques for VOD systems.     

ATM交换机中的缓冲区管理方法

ATM交换机的研制是通信技术研究的一个热点。文章首先介绍了一种共享缓冲区型ATM交换机的实现方案,在此基础上讨论了ATM交换机中的缓冲区管理方法。文中提出一种能够支持多优先级业务的缓冲区分配方法,并给出了基于这种分配方法上的队列操作原理。     

面向业务的网络性能管理系统模型的研究

传统的网络性能管理是以网络中的设备作为主要被管理的对象,但是网络设备的正常运行并不意味着网络业务的正常运行。在网络的使用中,用户更关心网络上运行的业务的状态与效率。本文将面向业务与主动网技术引入网络性能管理中,提出了一种基于主动代码的面向业务的网络性能管理体系结构模型,使用户可以直观的了解到网络业务的运行状态。     

一种面向服务的P2P存储系统模型

P2P存储系统以功能对等的方式组成存储网络,面向服务的体系结构为存储资源的有效管理以及按需服务的实现提供了一种思路。提出的P2P存储系统模型采用分层思想,建立在结构化覆盖网络之上,将异构节点存储资源封装成服务块,以用户需求为出发点,通过服务的动态选取和组合,形成可定制的个人存储视图,并给出一种对等节点的功能部署结构。模型达到分散控制,具有良好的可扩展性。