Bloom filter的研究和应用

Bloomfilter是一个简明的空间效率极高的随机的数据结构。用Bloomfilter表示cache内容,可以高效地实现cache协作。Bloomfilter易于实现并有较低的错误预测。本文最后指出进一步研究的方向。     

基于多特征匹配和Bloom filter的重复数据删除算法

针对EB(extreme binning)算法重复数据删除率低,磁盘I/O开销大的缺陷,提出基于多特征匹配和Bloom filter的重复数据删除算法DBMB(deduplication based on multi-feature matching and Bloom filter).将小文件聚合为局部性文件单元,作为一个整体进行去重处理,采用最大、最小以及中间数据块ID的多重相似性特征进行匹配,并基于Bloom filter优化磁盘数据块的查找和匹配过程.结果表明,DBMB算法能有效提升重复数据删除率,降低算法执行时间,同时减少处理小文件的内存开销,性能提升显著.     

不精确位图索引中Bloom filter空间预估的一种方法

为了控制不精确位图索引的查询精度,根据位图索引查询结果中假阳元组所占的比率,提出了新的查询精度度量指标-查询假阳率,该指标可以准确反映不精确位图索引的查询精度,并容易被用户理解和设置．根据索引属性的基数、用户预期的属性选择率和查询假阳率,给出了一种预估Bloom filter空间大小的计算公式．实验结果表明,根据该计算公式确定的Bloom filter空间大小能很好地满足用户期望的查询精度．     

构建基于cache网络数据缓存技术模型

本文在现有数据缓存技术分析的基础上 ,提出了一种基于cache网络的数据缓存技术 ,给出了其体系结构和工作流程。     

构建基于cache网络数据缓存技术模型

本文在现有数据缓存技术分析的基础上，提出了一种基于cache网络的数据缓存技术，给出了其体系结构和工作流程。     

基于查询内容Bloom Filter 的P2 P 网络路由机制

为减少洪泛路由的盲目性,提出并验证了一种根据查询请求内容的不同来选择不同节点,进行查询转发的路由改进机制。节点保存描述已知节点资源的Bloom filter,按查询内容的匹配程度选择转发查询的邻居节点。实验表明,该机制可以减少消息冗余,提高路由效率,提高P2P系统的可扩展性。     

基于Bloom滤波器的快速路由查找方法

针对IP路由查找中的最长前缀匹配问题,提出了一种基于Bloom滤波器的快速路由查找方法。首先,通过建立首字节索引表,减少了需要并行查询的Bloom滤波器的数量。其次,基于IP地址前缀长度分布的不均匀性对Bloom滤波器组的设置进行了优化,降低了查询过程对Bloom滤波器总数的需求。最后,将基本Bloom滤波器位向量中的每一比特位与一个计数器相关联,实现了对路由更新的支持。理论分析表明,与现有方法相比,利用该方法进行路由查找可以实现更低的选路表平均探测次数,并在最坏情况下具有更低的平均探测次数上界。实验结果验证了该方法的有效性及相关理论分析的正确性。     

高速缓冲存储器应用研究

本文在讨论高速缓冲存储器(cache)工作原理的基础上探索了具有cache特征的高档微机的cache层次结构问题。     

两级Trace Cache的设计与研究

通过引入二级trace cache做为一级trace cache补充,捕获那些由于一级trace cache容量冲突而被换出的trace,能够部分缓解trace cache容量失效问题.在进一步提高处理器的性能的同时,也大大降低了为构造trace而对指令cache带宽的要求,空闲的指令cache带宽可以进一步被trace的预构及其他一些技术所利用.实验表明,在64KB一级Trace Cache的基础上,引入一个容量为1MB的二级Trace Cache后,对于go和gcc这类工作集较大的程序,处理器的性能提高了13%,指令cache带宽要求下降27%.     

利用基地址相关的低功耗数据cache设计

为了减少以地址偏移为主要寻址方式的精简指令处理器中数据cache的功耗，提出了充分利用读写指令相对于基 地址的关联性，减少对cache的数据存储器和标志存储器的访问次数.通过建立两个数据结构来保存组选择信息：一个与 通用寄存器一一对应的有效位表用来保证基地址仍然维持在原cache行；一个组选择信息表用来记录最近的cache访问的 组选择信息，减少比较代价.该方法适用于多个组的组关联cache和可锁定的cache设计，已被应用于200 MHz的精简指令 集（RISC）处理器中.该处理器采用TSMC0.18μm工艺，对一些基准程序进行了测试，结果显示该方法可以节省大约30％ 的数据cache功耗，还具有硬件代价小的优点     

Web缓存的实现原理

介绍了Web缓存的几种典型模式，分析了实现Web缓存的设计技术与方法。     

美国研制出家用微型电站

美国清洁能源公司Bloom Energy研制出一种冰箱大小的家用微型电站——Bloom Box．可在十年内为美国家庭提供廉价、环保的电力。     

Web缓存的实现原理

介绍了Web缓存的几种典型模式 ,分析了实现Web缓存的设计技术与方法 .     

基于分类访问的低功耗联合式cache方案

片上cache通常消耗大部分的现代处理器功耗,为此提出一种低功耗分类访问方案,用来降低指令和数据共享的联合式cache功耗.通过增加一个类型指示位,cache的每一个块被动态划分为指令块和数据块.对于指令或数据访问,只有类型匹配的块会被访问.通过该方法,不必要的存储体访问很容易被过滤掉,相应的访问功耗也被节省下来.该方案仅需要少量的硬件开销,不会增加cache的访问延迟,而且对面积的影响几乎可以忽略.采用11个Spec 2000标准测试程序的实验结果表明,分类访问方案可以有效降低联合式cache的功耗.     

Network coding-aware cache replacement policy in on-demand broadcast environments

Network coding has been proved to be an effective technique in improving the performance of data broadcast systems because clients requesting different data items can be served simultaneously in one broadcast. Previous studies showed that its efficiency is highly related to the content of clients’ cache. However, existing data broadcast systems do not take network coding information into account when making cache replacement decisions. In this paper, we propose two networks coding-aware cache replacement policies called DLRU and DLRU-CP to supplement network coding assisted data broadcast in on-demand broadcast environments. In DLRU, both data access and decoding contribution are taken into account to make replacement decisions. DLRU-CP is based on DLRU but allows clients to retrieve decodable data items that have not been requested yet. The performance gain of our proposed cache replacement policies over traditional cache replacement policy is shown in the simulation results, which demonstrate conclusively that the proposed policies can effectively reduce the overall response time.     

结合区块链的车联网隐私保护可信预测缓存架构

在享受基于位置的服务(LBS, location-based service)时,用户需要频繁提交位置信息和查询请求,可能导致隐私泄露。因此,利用认知引擎感知用户需求的能力提出一种基于区块链的隐私保护缓存架构(TPCB, trusted prediction cache architecture based on blockchain)。首先,基于LSTM模型预测查询请求,请求者依靠服务提供商广播缓存数据获取服务。其次,采用信任机制评估信任值来解决与不同邻居通信时引起的交互不可信问题。最后,基于区块链的特性将交易过程中生成的大量信任数据和交易数据存储在区块中。实验结果表明TPCB能有效提高缓存命中率,并对抑制恶意提供商、激励拒绝参与的提供商和隐私保护方面具有良好的性能。     

一种基于计数型Bloom Filter的报文分类算法

实现网络报文的快速分类是保证网络服务质量的前提。通过使用bloom filter查询技术和“双并行”查找策略,设计实现了一种基于双并行查找的报文分类算法DPS（double parallel search）。算法通过修改计数型bloom filter的结构来实现对收到的数据报文进行分类规则的快速查询匹配。在规则的查询过程中,算法使用“双并行”查找策略来提高查询的速度。通过与一般的bloom filter算法相比较得出,DPS算法在保证分类速度的基础上,有效降低了时空复杂度和报文分类的错误率,通过实验验证了DPS算法的有效性。     

基于龙芯3B处理器的Linpack优化实现

HPL是高性能计算广泛采用的Linpack测试软件包.针对龙芯3B处理器体系结构的特点,为Linpack中的核心部分——矩阵乘法设计矩阵分块策略,利用龙芯3B的cache锁机制将频繁调用的数据分块锁在cache中,从而显著降低cache缺失率.同时为龙芯3B处理器中的访存加速部件设计了高效的预取算法,以实现计算时间掩盖访存时间.另外,分别对Linpack所调用的dtrsm和行交换等热点函数进行优化,并通过参数训练来优化Linpack参数.实验结果表明,在龙芯3B处理器上,单节点4核以及双节点8核的Linpack实测性能均达到理论峰值的60%左右,优化后的Linpack性能较优化前提升了10倍左右.     

基于Bloom滤波器的缓存机制快速路由查找算法

将Bloom滤波器应用于路由表查找,可实现并行的最长前缀匹配.针对实际流量分布的临时集中性特点,引入了缓存机制以研究高性能的快速算法.分析结果显示,改进后的算法可以将Bloom滤波器的误检概率降低80%以上.     

基于Bloom滤波器的IP源地址假冒过滤

提出将Bloom 滤波器结构应用到IP源地址假冒过滤技术中.利用Bloom 滤波器存储的紧凑性,提高过滤效率,减少过滤成本.给出其伪代码,通过采集深圳大学城网络中心数据进行实验验证.实验结果表明,该方法简捷有效,且易于推广.