一种基于副本机制的智能存储系统I/O优化方法

针对智能存储系统（IND）I/O部件级性能难以得到提升的问题,在分析I/O请求过程基础上设计了一种新的副本机制.使用可编程NIC把只读高频访问热点数据的副本存储在NIC的副本空间,在IND单元内存中建立一个副本元数据表以指引IND单元对副本空间进行管理,设计了在线副本候选算法（DCA）,以确保NIC空间副本数据的时效性.读请求时副本数据不再通过总线传送,数据包到达NIC缓冲区时把副本数据填充在相应的位置再发送出去,可以减少总线的流量,进而提高系统的吞吐率和现有设备的性能.试验结果表明,该方法降低IND总线流量30%以上,提高系统吞吐率40%以上,显著提高了系统性能,具有较好的理论与应用价值.     

基于Linux的异步I/O实现

Linux是符合POSIX标准的操作系统,异步I/O是POSIX1003.1b提出的要求.介绍了异步I/O模式的基本思想,分析了线程技术,比较了用户线程和内核线程,给出了Linux下内核异步I/O的具体实现及其主要数据结构和算法、测试方法、结果,指出了这种实现方法的优缺点和改进方案.     

基于IDAs算法的云存储系统研究

云存储是基于云计算的在线网络存储模式,为用户提供了直接访问大范围资源和应用程序的能力.为了进一步提高用户数据的安全性和隐私性,对信息传播算法IDAs进行了分析,在此基础上提出了采用IDAs的云存储系统结构,并详细介绍了该系统的核心部件和写文件的过程.结果表明:该系统可以提高云存储数据的安全性、完整性和可用性.     

MUSE:一种面向云存储系统的高性能元数据存储引擎

该文设计了一种高性能的面向云存储系统的元数据存储引擎(MUSE)。首先,其底层物理存储模块采用LSM-tree模型的高速key-value存储引擎LevelDB方案,通过设计多缓存表和多线程紧凑机制对该方案进行优化,使其可以充分利用内存和多核CPU并行能力;其次,提出了基于多I/O通道的元数据存取调度机制。通道之间读写操作隔离,聚合多个通道为上层提供高并发随机I/O读写能力;此外,针对上层目录命名空间管理,提出路径分割映射和全路径映射策略两种策略,可基于不同的应用场景在性能与可用性间进行折中选择。系统测试结果表明,MUSE能够很好地适应海量小文件存储场景,相对于其他元数据存储系统在性能上有显著的提升。     

简单I/O口扩展实验的改进

本文通过对89系列单片机产品AT89C2051芯片备引脚功能的阐述,详细地介绍了简单I/O口扩展实验的改进办法,并给出了具体的实验程序。     

基于虚拟技术的数据库I/O解决方案研究

探讨了数据库系统的主要性能瓶颈——I/O问题和虚拟技术及其应用,将虚拟技术引入数据库I/O解决方案中,建立了基于虚拟技术的数据库I/O解决方案模型,通过实验和对实验结果进行测试、对比、分析,证实了虚拟技术解决数据库I/O问题的可行性.研究表明,虚拟技术是解决数据库I/O问题的一种较好的方法.     

LINUX2.5下的异步I/O在FTP服务器上的应用

分析了异步I/O技术与同步I/O技术在FTP服务器上应用后的性能差异;给出了在 LINUX2.5 下使用异步I/O编程接口完成异步I/O操作的步骤;实现了用异步I/O取代同步I/O存储文件;对比实验验证了异步I/O性能的优势.     

视频服务器的磁盘I/O调度算法

讨论了视频服务器的Ｉ／Ｏ调度问题,通过对磁头移动和旋转延时间的优化,得出了双向扫描调度算法,对需要同时支持多种视频速率的异构系统。在Ｂｉ－ＳＣＡＮ算法的基础上,给出了固定数据长度和固定时间长度两种调度方案的接纳控制条件。通过模拟实验比较了这两种调度方案的性能,并提出了基于漏桶控制的ＣＤＬ调度方案。     

并行I/O技术在海洋数值模式中的应用研究

在海洋数值模拟过程中,随着计算区域的扩大以及计算精度的提升,大量数据输出使得I/O效率成为系统整体性能提升的一个瓶颈。针对这一问题,使用并行I/O技术对系统的输出模块进行优化,并与传统的几种串行I/O方式在不同节点,以及不同计算规模下进行性能比较。通过实验研究数据,对不同I/O方式的不同特点和不同适用场景进行分析,证明在海洋数值模式中使用并行I/O技术切实可行,并且I/O速率得到大幅度提升。     

一种扩展可编程控制器I/O口的方法

介绍一种扩展可编程控制器(PLC)I/O口及其编程的方法.它具有经济可靠,使用简单等优点.     

云存储中基于SBT的数据完整性验证机制

云存储中数据完整性验证的主要思想是利用树形或类树形数据结构来存储用户外包的数据,并将该数据结构与适当的密码学技术结合使其具备可认证性,即认证字典。该文将基于结点大小平衡树(size balanced tree,SBT)结构来构建认证字典,并在该认证字典基础上设计出数据完整性验证方案。基于SBT结构的数据完整性验证方案能更好地支持动态数据集的完整性验证,避免了数据更新引起的周期性重构。实验结果表明,相对于基于AVL树、Treap的认证结构,基于SBT结构的认证字典具备更好的平衡性和更高的数据操作效率。     

基于混合云的医疗大数据处理系统设计

针对目前多数医院仍使用低计算资源私有云的现状,提出并评估了一种基于工作流模型的医疗大数据处理系统。首先,针对私有云中存在的性能与成本间的矛盾展开研究;其次,针对混合云进行研究以解决上述问题;再次,提出了基于工作流模型的医疗大数据处理系统,并给出了相应的体系结构和工作流模型。仿真实验验证了该模型的合理有效性。     

基于插件模式的私有云存储系统的存储池设计

为满足私有云存储系统中采用不同底层存储介质的需求,提出了一种基于插件模式的私有云存储系统的存储池设计.在数据存储层与数据管理层之间建立统一存储层,包含各类插件并基于适配插件提供的动态性能参数,由统一存储层管理器制定存储策略和IO策略,以平衡存储节点流量,提高存储池的整体性能.实验结果表明,该设计可以提高企业存储资源利用率,提升异构存储横向扩展能力,有效降低私有云存储服务的整体运营成本.     

基于Swiftstack的云存储关键技术研究

云计算的发展虽然使用户可以便捷的访问数据,但系统的高并发性访问和数据处理等问题影响着云存储的使用。文章针对开源云计算、云存储发展中系统架构设计和负载均衡问题提出了改进方案。本文首先对系统架构进行设计,提出了适合大、中规模部署情况下负载均衡的设置策略。采用一致性哈希、误删除恢复及节点间互备等技术保证云数据的完整性。最后通过实验对云存储进行大、小文件非结构化数据的写入性能测试,实验结果表明Swiftstack云存储能够满足用户的对云存储的使用要求。     

一种海量大数据云存储系统框架设计

随着数据爆炸性增长,传统的存储方式已经不再满足海量数据的存储需求,云存储技术的飞速发展,使得云存储成为了一种新型的数据存储解决方案。文章在分析Hadoop分布式文件系统HDFS的基础上,提出了一种新的基于云计算环境的海量大数据存储设计方法,主要给出了文件存储方案设计以及副本方案设计等,为云计算海量数据存储与管理提供了一种可行的关键技术方案。     

改进蚁群算法的云存储任务调度算法研究

由于云存储环境与云计算环境中不同,若直接将云计算环境中的任务调度算法移植到云存储环境中,必然会导致任务调度的效率下降.为解决此问题,提出了一种适用于云存储环境中的改进蚁群算法.改进蚁群算法能使云计算环境的任务调度算法更符合云存储的环境;同时,对于改进PSO算法在引入存在矩阵时,由于数据资源不存在而造成算法前期优化浪费引起效率低下的问题进行了有效解决.分析测试结果表明,提出的改进蚁群算法在云存储环境的任务调度算法在保障有效解的前提下能够拥有更快的收敛速度.     

基于可信模块的云存储用户密钥管理机制研究

云存储为用户提供了方便的在线数据存储服务。但是,云存储服务商并不能完全保障用户隐私数据的安全。目前针对云存储用户隐私数据的保护又缺乏对密钥的保护,本文提出一种基于可信模块的云存储用户密钥管理机制,通过引入可信硬件模块,基于无证书密码学基本原理生成和存储用户密钥信息,建立安全高效的密钥备份和恢复机制,同时,采用数据分割理论提高基于可信硬件模块密钥管理的数据保护效率。文章描述了基于可信模块的密钥管理机制的实现方法,并进行了安全性和效率测试分析,实验表明,该机制具有很好的安全性和数据保护效率。     

云存储系统安全技术研究

目前,云计算应用日益普及,其中云存储是使用比较广泛的云应用之一,它的便利性毋庸置疑,已经成为数据存储的一种趋势。但是,其安全问题也日益突出,本文在对云存储系统结构进行介绍的同时,重点分析了与云存储系统安全性相关的重要技术,主要包括数据加密、身份认证和访问控制等。经过深入分析,提出使用混合加密算法、挑战-应答身份验证、Kerberos身份验证、基于角色的访问控制等安全技术可以有效提高云存储系统的安全性。     

基于远程I/O卡件的SCADA系统在集气站的应用

叙述了数据采集及监视控制系统在涩北气田9号集气站的应用,并详细叙述了其在RTU生成孔板流量计的程序计算功能模块和BB CONTROLWAVE RTU远程I/O卡件的应用。     

云存储系统中基于MSR码的局部性修复编码

为了提高分布式云存储系统的存储可靠性和故障节点修复效率,提出一种基于最小存储再生码的局部性修复编码方案. 具体地,构造适用于云存储的系统最小存储再生码,以此码为局部码构造局部性修复编码,确保最大距离可分性质和简单修复特性. 性能分析和仿真结果表明,该局部性修复编码方案可实现云存储系统中多个故障节点的快速修复,具有较低的修复局部性,相对于三副本复制方式和简单再生码,该局部性修复编码方案在存储开销和修复带宽开销方面的性能更优.