集群文件服务系统中的负载均衡算法的研究

为解决目前集群文件服务系统中负载均衡算法的缺陷,充分考虑文件本身存在的差异,降低大文件分配到负载重的服务器上而造成负载失衡的可能性,避免频繁收集节点的负载信息造成大量额外的网络开销而降低系统吞吐量,提出了改进的负载均衡算法.该算法综合考虑文件负载量、服务器的硬件配置及其实时负载量,引入对上传文件大小和数量的计算,改变服务器负载量定时更新为定量更新.实验结果表明,该算法减少了客户的等待响应时间,提高了系统吞吐量,达到了良好的负载均衡.     

集群存储系统数据安全研究*

借鉴P2P的思想实现了一个基于集群的安全存储系统,并介绍了构建在该存储体系结构之上的一种数据安全存取方案。引入基于共享鉴别密钥的鉴别机制,以确保用户数据的授权访问,防止未授权用户的阅读和修改。系统采用广泛用于加/解密技术中的SHA1算法作为密码校验函数,与采用数字签名鉴别机制相比,该算法具有较高的性能。初步分析和实验表明,该系统在现实条件下,在消耗较低的维护带宽的同时维持了较高的可靠性,并提供了较好的读写性能。     

基于集群的MPI主从式并行文件传输系统的研究与实现

研究并实现了一种基于PC集群系统的MPI主从式并行文件传输系统。通过引入一个监控节点实时监控当前各真实节点上的连接数、请求任务量以及各节点的实际处理能力,并衡量不同内容节点的负载,以实现集群内各节点负载均衡,从而更合理地实现并行文件I/O的任务分配。结果显示,该系统具有近似线性加速比,即文件I/O传输速度随着并行节点数量的增多而提高。     

防火墙集群系统的研究与实现

传统防火墙是在单点将内网接入外网，它会因单点失效而成为网络的瓶颈，降低网络的可用性。防火墙集群能够提高防火墙的高可用性。文章阐述了防火墙集群的必要性和方式，提出了负载均衡算法的设计思路和方法，以及防火墙集群系统的容错方法。     

基于Linux的集群文件系统CSFS的实现

传统的分布式文件系统无法为集群系统提供严格的单一映像功能(SSI),使得集群系统的管理较为复杂。基于Linux的集群文件系统CSFS(Cluster Single File System),提供单一映像功能,有效地解决了这一问题。通过对Linux虚拟文件系统(VFS)特点的分析,在VFS上添加文件系统CSFS,提高了集群系统的可用性和可管理性。     

Solaris10虚拟文件系统分析

介绍了Solaris 10操作系统的文件系统框架,对实现多文件系统共存机制、文件系统注册和安装过程进行分析,并介绍"路径管理"这个Solaris系统中重要的概念.Solaris 10采用虚拟文件系统机制,允许多种文件系统共存,具体文件系统的实现细节被虚拟文件系统层隐藏,用户可以使用一套统一的接口访问不同的文件系统.     

NTFS文件系统剖析

针对Windows操作系统所使用的NTFS与FAT文件系统的簇、容量、安全、字符集等,分析了两种文件系统的区别与优缺点.分析了NTFS文件系统使用的数据结构,特别针对其主控文件表MFT、MFT记录、文件结构、目录结构进行了深入的剖析,给出了NTFS文件系统中文件与目录的MFT记录结构.     

基于LINUX的文件系统机制的研究及实现方法

对LINUX的虚拟文件系统进行深入剖析，阐述了VFS的总体实现结构及其缓冲机制，并从实践角度说明在LINUX下建立一个新的文件系统－－XMG文件系统，并得到LINUX虚拟文件系统支持的具体实现方法。     

嵌入式USB主机文件系统下的实时数据存储

随着移动数据存储的发展,嵌入式USB主机系统得到了广泛应用,因此在一些嵌入式USB主机系统中实现文件系统显得非常必要和关键.首先分析FAT16文件系统的结构原理和基于USB主机接口的嵌入式文件系统的层次化设计方法,并在此基础上分别按层次对文件系统的实现提出了一些优化方法,这些优化方法明显提高了文件系统的实现效率和性能,以满足实时性要求高的一些数据采集的应用场合.     

一种嵌入式P2P文件共享系统

论述Windows CE嵌入式平台上一种P2P文件共享系统的实现。并针对嵌入式平台的特点,对该文件共享系统进行了优化,提出两种优化方法：充分利用内存资源和改善排队算法。前者解决嵌入式平台I/O操作速度慢的问题,后者解决嵌入式系统Socket资源受限的问题。测试结果表明,这些优化方法有效地改善了文件共享系统的性能,提高了文件下载速率。     

面向NVM存储系统的快速文件访问系统

NVM存储设备系统具备提供高吞吐的潜质,包括接近内存的读写速度、字节寻址特性和支持多路转发等优势。但现有的系统软件栈并没有针对NVM去设计,使得系统软件栈存在许多影响系统访问性能的因素。通过分析发现文件系统的锁机制具有较大的开销,这使得数据的并发访问在多核心环境下成为一个难题。为了缓解这些问题,设计了无锁的文件读写机制以及基于字节的读写接口。通过取消基于文件的锁机制改变了粗粒度的访问控制,利用自主管理请求提高了进程的并发度;在设计能够利用字节寻址的新的文件访问接口时,不仅考虑了NVM存储设备的读写非对称,还考虑了其读写操作的不同特性。这些设计减少了软件栈的开销,有利于发挥NVM特性来提供一个高并发、高吞吐和耐久的存储系统。最后利用开源NVM模拟器PMEM实现了FPMRW原型系统,使用Filebench通用测试工具对FPMRW进行测试与分析,结果显示,FPMRW相对EXT+PMEM和XFS+PMEM能提高3%~40%的系统吞吐率。     

一种新的集群文件系统模型研究

集群作为成本低、高性能并行或分布式计算平台已经成熟,同时提供许多关键服务(高效通信、负载平衡等)的软件包也已经出现,然而对于集群文件系统的可扩展性和高可用性仍然缺乏有效的支持。为此,介绍了一种基于可扩展性和高可用性的集群文件系统模型,并从可用性角度与集群文件系统(CFS,Cluster File System)进行了比较分析。     

Scalable network file systems with load balancing and fault tolerance for web services

Because of the rapid growth of the World Wide Web and the popularization of smart phones, tablets and personal computers, the number of web service users is increasing rapidly. As a result, large web services require additional disk space, and the required disk space increases with the number of web service users. Therefore, it is important to design and implement a powerful network file system for large web service providers. In this paper, we present three design issues for scalable network file systems. We use a variable number of objects within a bucket to decrease internal fragmentation in small files. We also propose a free space and access load-balancing mechanism to balance overall loading on the bucket servers. Finally, we propose a mechanism for caching frequently accessed data to lower the total disk I/O. These proposed mechanisms can effectively improve scalable network file system performance for large web services.     

NTFS文件系统结构分析

详细分析了Windows NT操作系统使用的NTFS文件系统的基本结构,深入剖析了其主控文件表MFT、MFT记录、文件结构和目录结构等基本数据的结构。针对NTFS的卷结构,目录与文件结构、日志文件系统、故障时数据恢复等方面进行了研究。NTFS使用日志文件系统实现系统的数据故障恢复功能,对数据恢复过程及过程中日志文件系统的使用给出了详细的说明。     

灵活的配置软件系统的文件目录的方法

介绍了配置软件系统文件目录的重要性以及3种配置方式,在此基础上提出了在固定式目录和相对式目录下实现灵活配置的方法,比较了两种方法的优缺点.得出结论：在大型的软件系统中两种方法结合使用;在小型软件系统中一般采用相对式目录.     

高性能集群文件系统的研究

集群系统提供了强大的批处理和并行计算的能力,具有高性能、高可扩展性、高吞吐量和易用性等特点,但是I／O性能和处理器性能的不匹配使得I／O成为许多应用的瓶颈,特别是处理大量数据的应用就更是如此。针对集群系统当前的现状,克服该瓶颈的常用方法就是采用一种并行虚拟文件系统（PVFS）技术。随着Linux群集系统性能的持续提高,高速并行文件已成为并行计算的一个必备部分。并行虚拟文件系统（PVFS）为高性能计算（HPC）群集和大型I／O密集并行应用提供了这样一个文件系统。首先介绍了PVFS的结构;然后研究了PVFS的存取和管理机制;最后分析,PVFS的工作原理。     

A highly reliable file system which supports multiprocessing

A file system is described which should be proof against hardware and software errors of considerable severity, as well as overcoming the problems caused by a sudden system stop (due, for example, to power failure). An important aspect of the latter is preservation of logical integrity at arbitrary levels of abstraction. Multiprocessing is supported at a record-locking, rather than file-locking, level. The system allows highly efficient access to large (e.g. multimillion) keyed-record files. The system is considered suitable for operating system file catalogues, and data bases.     

新加密文件系统的研究与实现

为了解决Windows系统中文件加密存储的难题,分析了Windows EFS系统的不足,深入研究了过滤驱动开发过程中对IRP的处理、文件状态跟踪、避免重入等关键技术,使用文件过滤驱动技术,设计并实现了一个新的加密文件系统.该系统对用户完全透明,可以根据用户的策略对指定文件、文件夹或者某一类型文件进行加密存储,支持NTFS、FAT等多种文件系统,加密算法可以更改.实验结果表明,该系统性能良好且在功能和应用上都扩充了Windows EFS.     

基于FLASH存储器的嵌入式安全文件系统

Flash存储器具有存储密度高、容量大、价格低廉等优点，因而在嵌入式系统中广泛采用，在嵌入式系统中的数据同样存在着防止数据被非法使用和数据丢失的安全问题。本文将在Hash存储器的基础上实现安全文件系统。在嵌入式环境中实现数据的安全保护。