一种对等式存储系统的设计与实现

一方面信息量的爆炸式增长对传统的存储模型提出了严峻挑战,另一方面宽带广泛普及、计算机性能大幅度提升,在此背景下,以Pber-to-Peer的方式对存储资源进行管理成为可能。提出了系统的体系结构和模块组织,重点探讨存储资源的发布与发现以及数据的存取与维护,通过覆盖网的路由和定位机制均衡存储管理负载,通过数据分片与剐本机制增加系统可靠性,并对系统的设计与实现要点进行分析。结果表明对等式存储系统是可行的。     

基于数据块的对等存储系统的设计与实现

对等存储系统把分散在不同主机的零碎存储空间集合成一个统一的存储空间,每个主机处于相等的地位,且没有服务器进行统一管理。本文介绍了由华中科技大学信息存储系统实验室研制的对等存储系统,并对其系统结构、工作原理、扩展性、容错性等方面的设计与实现进行了详细的分析。     

分布式文件系统的动态负载均衡算法

为了解决分布式文件系统的负载均衡问题,研究了多种负载均衡算法,分析各种算法的优缺点.综合了静态权重轮询算法和动态负载均衡算法两类算法的优点,提出一种自适应的综合动态负载均衡算法,它实现简单、降低了获取反馈信息的开销且不失实时性.经过试验比较,该算法能有效地降低平均响应时间和提高吞吐量,负载的分配更为均衡.     

一种基于对等模型的网络入侵检测系统模型

基于对等模型（Peer-to-Peer）的应用,提出一种分布式网络入侵检测系统：PeerIDS。该系统在设计上注重可靠性,且没有诸如单点失效一类的问题。入侵检测工作在由多台运行PeerIDS系统的连网计算机构成的对等网中随具体环境而自动进行迁移,以实现公平高效的分布式处理。同时,应用对等模型带来的可扩展性,使得该系统的性能可以通过简单地在网络中增加运行PeerIDS的计算机数目来不断提高,很好地适应了日益严峻的网络安全状况。在完成初始设置后,PeerIDS系统的运行几乎不需要任何使用者的干预,体现了很好的自治性。     

基于文件系统数据结构互补的NTFS引导扇区智能修复系统

近年来对NTFS引导扇区的研究越来越受到数据恢复、计算机取证从业人员的重视,一个重要原因是因为NTFS引导扇区故障在数据故障中占有率居高不下,许多文献报告了NTFS引导扇区易被病毒感染的特性。然而,对NTFS引导扇区出现实质性损坏后的补救与修复研究却停滞不前。文章通过分析引导扇区相关的文件系统参数,采用借鉴、填补的方法,在其它文件系统参数中寻找有用信息,搜寻范围包括引导扇区备份、主控文件表、分区表。文章提出的修复系统不仅可以快速准确判断NTFS引导扇区故障,还能根据故障判断结果自动修复故障。相比同类系统,该系统不仅智能化程度更高,修复速度也大幅提升,为广大数据丢失者节约了宝贵精力和时间。     

一种基于文件支持度的动态副本管理机制

在大规模分布式存储系统的容错技术中,数据副本管理是一种重要机制.针对网络环境中的动态副本管理需求,建立一种文件支持度指标及其动态计算模型.该模型通过周期性数据采集,利用文件支持度的自相关性,结合文件上一采集周期访问量、访问量占比、被访问数据量以及文件级别等参数,构建了能够较准确描述文件的动态副本需求状态模型.通过动态适应性的参数调整以适应变化的负载状态,使副本管理决策尽可能反映系统实际状态.在此基础上设计了数据结点负载均衡、副本调整、副本清理等相关算法,实现了动态副本管理的目标.通过实验验证了所设计的动态副本管理机制的有效性.     

一种面向用户的网络文件系统远程访问控制方法

在研究Linux／Windows操作系统中已有NFS实现方案的基础上,提出了一种面向用户的网络文件系统远程访问控制方法。该方法以用户作为访问控制的主体,能够抵抗远程访问请求响应过程中可能出现的主动攻击、重放攻击,消除了攻击者冒充合法用户的可能性。     

PHR: A Parallel Hierarchical Radiosity System with Dynamic Load Balancing

In this paper, we present a parallel system called PHR for computing hierarchical radiosity solutions of complex scenes. The system is targeted for multi-processor architectures with distributed memory. The system evaluates and subdivides the interactions level by level in a breadth first fashion, and the interactions are redistributed at the end of each level to keep load balanced. In order to allow interactions freely travel across processors, all the patch data is replicated on all the processors. Hence, the system favors load balancing at the expense of increased communication volume. However, the results show that the overhead of communication is negligible compared with total execution time. We obtained a speed-up of 25 for 32 processors in our test scenes.     

一种容错的分布式服务器复制与更新协议

针对分布式环境提出一种容错的文件数据复制与更新机制,其算法/协议建立在分布式算法理论的基础上,具有较强的容错性、故障恢复透明性和较高的效率,支持服务器同步和异步两种复制模式以及客户机启动与服务器启动两种工作方式。该机制可广泛应用于Internet分布式文件系统、分布式数据库、WEB镜像服务器以及分布式软件分发、群集服务器等应用中。     

多网卡链路绑定策略的研究与实现

在考虑到NAS(Network Attached Storage system)服务器处于网络中的中枢位置,为了提高网络性能和安全,文中提出了多网卡链路绑定MNCB(Multiple Network Channel Bonding)的解决方案．本文描述了在FreeBSD操作系统下实现MNCB的解决方案．着重描述了网卡负载均衡ALB(Adapter Load Balancing)网卡出错冗余AFT(Adapter Fault Tolerance)技术,并对该方案的性能和提高网络可用性作出了分析．研究表明,多网卡链路绑定解决方案可以明显增加系统整体网络接口的吞吐率和提高网络子系统的可用性．     

并行文件系统研究综述

对于运行在机群上的一类I/O密集型应用,I/O成为整个系统的瓶颈,并行文件系统是解决I/O瓶颈问题的重要方法.但如何实现高性价比且高可用的并行文件系统,目前还没有一个成形完整的解决方案.本文阐述了并行文件系统的功能和模型,对现存的并行文件系统从三个不同的角度进行了分类,详细分析了设计并行文件系统的5个关键技术,分析评价了具有代表性的并行文件系统优缺点,最后讨论了进一步的研究工作.     

一种网络存储技术新方案——智能网络磁盘集群存储系统

针对网络存储技术中存在的一些问题,提出一种网络存储技术新方案——智能网络磁盘集群存储系统．通过“分散服务、集中管理”模式,有效解决了普遍存在的单点失效问题;通过设计一种虚拟文件系统,将多个存储节点虚拟成一个超大容量、集中化的数据存储中心,满足了海量信息存储的大容量、可扩展性等要求;通过多数据布局方法,满足了数据完整性和吞吐率等不同数据存储要求;最后分别提出了一种智能I／O调度和自适应负载均衡方案．     

一种基于负载均衡异构分布式系统的改进容错调度算法*

基于基/副版本技术提出了一种具有容错功能的静态进程调度算法。给出了一个新的设计模型,并在该模型上提出HDAL算法。此前类似负载均衡容错调度算法都是通过排序来解决故障发生前后的负载均衡调度问题。该算法与以往算法不同之处就是在不依赖排序情况下,通过引进控制进程来解决负载均衡调度问题,并且该算法的负载均衡性在一定程度上具有了可控性。最后通过模拟实验得到以下有意义的结论：在业务繁忙的异构系统中,HDAL算法比以往算法资源利用率高,负载均衡性更好,并且在调度速度上优势明显。     

面向因特网应用的容错和负载平衡管理

针对因特网应用的三层客户／服务器体系结构,本文设计并实现了一个面向冗余服务的管理系统ＯＭ。它采用分布对象技术,基于ＣＯＲＢＡ平台,为冗余服务提供了容错和负载平衡管理服务,同时它还为系统管理员提供了管理接口,为用户提供了对服务的透明访问机制。     

曙光星云分布式文件系统:海量小文件存取

随着互联网应用的发展和云计算的兴起,在线图片、音频、视频以及微博等服务逐渐广泛发展,这些应用展示了与传统应用截然不同的数据访问和存储模式.数据中心内每秒钟都有大量较小文件的生成、分析和返回,这些应用对高并发海量文件的高吞吐、低延迟读写提出了新的挑战.提出基于分布式表存储的全新的分布式文件系统HVFS来管理数以十亿计的文件,并同时支持高吞吐和低延迟的文件访问.HVFS通过改进分布式可扩展哈希来管理元数据、日志结构的格式和列存储来利用时空局部性.本文描述了HVFS的设计和实现并进行了中等规模的实验.实验显示HVFS的表存储结构能够线性的扩展,并在82个结点上提供超过240,000次/秒、100,000次/秒的数据(<1KB)写和读;基于FUSE的实现在32个节点上提供超过180,000个/秒的文件创建速度.     

一种面向动态异构网络的容错非对称DHT方法

设计具有更优的"度-直径"折衷关系,并能更好地适应动态、异构的Internet环境的DHT方法是结构化P2P技术研究的重点.提出一种容错、非对称的DHT方法:A-DHT.A-DHT根据接入延迟、带宽和用户行为把节点分成胖节点和瘦节点两类,并以Hyper-de Bruijn图为基础构建非对称的网络拓扑.A-DHT充分利用胖节点的消息转发能力实现了更优的、"平均度-直径"折中.同时,A-DHT又利用瘦节的冗余边得到了比各种基于字母表的DHT方法更好的容错性.介绍了A-DHT的静态拓扑结构、路由算法以及基于A-DHT构建P2P网络的若干算法.理论分析和实验证明,A-DHT在低网络负载条件下能够有效降低路径长度和延迟,在高网络负载条件下能够有效避免胖节点的过载,同时具有较好的容错特性.     

一种分布式网站负载均衡方法

本文介绍了Internet分布式网站负载均衡的基本概念及一种基于负载均衡设备的分布式网站负载均衡方法与组网实例。     

异构系统动态负载平衡的扩散算法

动态负载平衡是大规模并行计算中的一个十分重要的研究领域．它的主要方法是将计算负载通过并行计算机节点间的互连网络从负载高的节点移至负载低的节点．以前的学者针对同构系统提出了扩散算法等,对于异构系统研究得很少．该文研究了在异构系统中的扩散算法,在理论上证明了该方法的守恒性与收敛性,提出了一种构造异构系统的扩散矩阵的方法,并在不同规模的二维格栅网结构上进行试验,初步试验表明,该方法能够有效地对异构系统进行负载平衡,对于规模较小的系统收敛速度较快,而对于较大的系统,收敛速度慢一些．     

SAHAYOG: A test bed for evaluating dynamic load-sharing policies

This paper describes the implementation of a test bed called SAHAYOG, for evaluating dynamic load-sharing policies in which job-transfer decisions are based on the state of the system. The test bed is implemented on a network of AT&T 3B2 minicomputers. It provides an interactive user interface for conducting load-sharing experiments. Based on user-specified parameters it creates independent job streams at different nodes in the network. Jobs are transferred among the nodes by the load-sharing algorithm being evaluated. Each node collects data about the jobs, which are used to generate statistics about the experiment. Five load-sharing algorithms are implemented and evaluated using the test bed under different load conditions and for various parameter values. These experiments confirm some earlier results about load sharing and also provide some new insights. SAHAYOG also contains an optional fault-tolerance feature to handle single-node failures, and evaluates the effect of fault tolerance on the performance of different policies.     

On the Design, Development, Deployment, and Network Survivability Analysis of the Dynamic Routing System Protocol

With the ever-increasing demands on server applications, reliability is of paramount importance. Often these services are implemented using a distributed server cluster architecture where many servers act together providing end user services. We evaluated one hundred deployed systems and found that over a one-year period, thirteen percent of the hardware failures were network related. To reliably provide end-user services, the server clusters must guarantee server-to-server communication in the presence of these network failures. We describe a protocol designed to provide proactive dynamic routing for server clusters architectures called the Dynamic Routing System (DRS) protocol and present analysis to its survivability in the presence of network failure. Our experiments show that, for an eight-node server cluster with three concurrent network failures, the DRS provides a 267% improvement in the probability of server to server communication over a traditional network topology. Additionally, the proactive routing approach of the DRS performs better than traditional routing systems by fixing network problems before they affect application communication.