FastQueue：一种高性能的磁盘队列存储管理机制

High reliability is the primary requirement for messaging system. Messaging system always utilizes disk queue to temporarily store message to be delivered. Experiments show that Disk queue I/O is the primary performance bottleneck in the messaging system. In this paper we present a high performance disk queue storage management mechanism-FastQueue. The FastQueue utilizes a large file to serve as disk queue to reduce file manage overhead, in which adjacent messages are stored in adjacent disk block. Several messages are written to disk queue in a one large write by Lazy Gathering Write. Several adjacent messages are read into buffer in a one read by Sequential Grouping Prcfetch. The Lazy Gathering Write and Sequential Grouping Prefetch policies take full advantage of the disk bandwidth. Experiment shows that performance of the FastQueue is more than an order of magnitude higher than that of traditional disk queue.     

组合盘节能缓存替换机制

利用组合盘(由固态盘和硬盘构成)进行节能是近年来的一个研究热点.对基于文件粒度的组合盘节能缓存机制开展了研究,利用能量代价模型改编FBR,提出了基于频率和能量的替换算法FEBR;同时,基于滑动窗口机制提出了考虑硬盘寿命的自适应磁盘电源管理机制;为探索现有缓存算法在新硬件结构上的适用性,对过去提出的一系列缓存替换算法在能效、性能、硬盘寿命影响等方面进行了较为全面的比较和评价.通过对收集的4个真实用例数据进行一系列比较实验,得到了如下结论：组合盘节能是可行的,可达70%～80%节能效果;联机替换算法FEBR,FBR以及GDS在所有评价的算法中具有总体最优效果,FEBR略优于FBR和GDS,能耗代价模型可以用于指导算法;所提自适应磁盘管理机制能够较好控制硬盘寿命.     

基于网络磁盘结构的Local Migration Manager设计

为构成高性能的数据库,磁盘阵列的活用是很有必要的.其中尤为重要的是实现磁盘阵列之间负载的均衡.为此,设计了网络磁盘结构系统,该系统在磁盘阵列高负载的情况下也能够进行动态的负载均衡,并且具有优良的耐故障性.对于网络磁盘结构构成要素中的Local Migration Manager(LMM)进行了设计.列举出了LMM连接的Main Bus上传送的信息,定义了信息形式,信息的传送与Bus的宽度相符呈分割进行;在LMM的设计方法中定义了LMM的内部数据结构;在此基础上,制作了LMM的算法.     

基于磁盘性能的应用程序存储设计

文章从分析影响磁盘性能的主要因素的角度出发,论述了应用程序存储设计的基本方法。通过实例分析了磁盘性能与存储设计的关系,在此基础上,论证了应用程序的存储需求分析,需要综合考虑存储容量与每秒钟输入输出操作次数这二个因素的事实。阐述影响磁盘性能的主要因素,然后分析磁盘的IOPS,最后给出了应用程序存储设计的基本方法。     

PC系列微机ROM仿真磁盘的设计与实现

本文介绍了一种可以替代不同的双面双密度软磁盘及驱动器的电子ROM仿真磁盘（360KB），它实际所占内存空间仅4KB。由于采用硬件卡式结构，从而使其特别适用于环境恶劣并要求高可靠性、高读取速度的工业现场实时自动检测及控制方面的应用。     

序优化理论在大规模机组组合求解中的应用

序优化理论以满足工程实际需要为目的,能够简化优化问题复杂程度,节省大量计算时间,保证以足够高的概率求得足够好的解.文中将煤耗费用、机组启动成本、购电费用、SO_2排放费用作为目标函数,考虑了带时间耦合关系的系统运行约束、机组特性约束、一次能源约束,建立了考虑火电、水电、核电、生物质、燃气多种类型电源的96时段机组组合动态优化模型,并引入序优化理论予以求解.最后,分别对10~100机24时段标准火电测试系统和128机96时段某省级实际电力系统进行算例仿真,并与其他优化算法的求解结果进行了详细的对比分析,进一步验证了采用序优化理论解决电力系统大规模机组组合问题的可行性和实用性.     

一种基于磁盘内和磁盘间冗余的混合编码方案

云计算的发展和应用对存储系统的容错能力提出了更高要求.纠删码被广泛运用于计算磁盘级冗余以抵抗磁盘错误,但抵抗扇区错误时磁盘利用率较低,现有针对扇区错误的优化方案只能抵抗较小数目或者特定分布的扇区错误.为此,利用MDS(maximum distance separable)码的同态性质,提出了一种将磁盘间冗余与磁盘内冗余相结合的混合编码(intra- and inter-device redundancy, IIDR).添加校验磁盘抵抗磁盘错误的同时,在数据磁盘中添加全局校验扇区以抵抗扇区错误,利用磁盘内编码添加本地校验扇区,以优化处理单个扇区错误的性能.最后,正确性证明及性能分析的结果表明所提方案能抵抗磁盘错误和任意分布的扇区错误,并且恢复单个扇区错误计算开销低,更新性能较好,同时与传统的磁盘内编码方案相比,有较高的磁盘利用率.     

基于同步机制的虚拟机磁盘在线迁移策略

提出一种带冗余检测的磁盘在线迁移策略。采用周期同步方式保持虚拟机在源、目的节点上磁盘的数据一致性,在非同步期内,利用位图标记源节点上被写的数据块(脏块)位置,在同步期内,检测脏块与目的节点相应块的Hash值,仅将不匹配的脏块同步至目的节 点,在磁盘数据一致后,启动虚拟机在线迁移。实验结果表明,该策略能减少磁盘迁移的数据量,降低磁盘迁移对高带宽的要求,虚拟机迁移时间与共享存储方式接近。     

基于改进OMP算法的毫米波大规模MIMO混合预编码设计

针对全连接单用户毫米波大规模MIMO系统,以最大化系统可达和速率为目标,提出一种基于改进的正交匹配追踪（orthogonal matching pursuit,OMP）算法的混合预编码方案。在既有的基于OMP算法的混合预编码基础上,首先,针对其迭代次数过多的问题,受多步长思想的启发,从阵列响应集合中选取与射频链路数目相等的最优的前多列矢量,从而求得模拟预编码矩阵;其次,针对其求逆运算复杂度高的问题,利用Hlder不等式及Schatten范数来逼近待优化的目标函数,从而求得最优的数字预编码矩阵。仿真结果表明,所提基于改进的OMP算法的混合预编码方案有效降低了运算复杂度,且在数据流数目与射频链数目相差较小时,其系统性能更优。     

基于虚拟磁盘的可信加密磁盘的研究与实现

章分析了磁盘加密软件Tmecwpt,分析了其透明加解密的原理。同时文章还介绍了可信计算的基本思想。在基于虚拟磁盘管理技术及实时加解密磁盘软件Tmecwpt的基础上,结合可信计算的思想,利用USBKEY作为可信的硬件基础。设计了采用USBKEY的可信磁盘加密系统。通过使用USBKEY作为可信的硬件基础实现加密磁盘的可信性。     

本地无数据的iSCSI磁盘数据保护机制

在信息窃取者合法登录系统的情况下,现有的Internet小型计算机系统接口（iSCSI）磁盘数据保护措施并不能保证数据不被窃取。通过结合磁盘读写重定向算法、磁盘透明加解密机制,提出一种本地无数据的iSCSI磁盘数据保护机制iSCSI_SEC。本地无数据指的是iSCSI磁盘中的重要数据只会存在于iSCSI磁盘服务器中而不会因为用户操作或者程序拷贝等原因在本地存储介质上存在,从而能够保证磁盘中重要数据的机密性。通过在系统内核层加载磁盘过滤驱动程序的方式来实现数据保护机制,并与TrueCrypt进行磁盘读写性能对比,实验结果显示iSCSI_SEC使磁盘读、写性能下降幅度小于TrueCrypt。结果表明,iSCSI_SEC不仅能够保证iSCSI磁盘数据的机密性,并且在iSCSI磁盘环境下比TrueCrypt有更好的性能表现。     

磁盘驱动读写系统的PID控制器设计

生活中使用的磁盘驱动读写系统决定了其读写性能,结构的分析可得到它的模型,再得到传递函数。由matlab得到其响应曲线。利用Simulink进行系统PID控制器设计,过程简洁直观。     

基于内存网格的磁盘缓存设计与实现

内存对计算机系统的性能具有重要影响,内存网格能够共享跨域的开放网络环境中的内存资源,以磁盘缓存的形式提高系统性能.为实现缓存对应用的透明性,提出了动态修改操作系统内核的二进制代码.实现文件系统读写流程的截获和重定向;并提出了基于内核线程的异步缓存写入方法.提高写缓存的效率.通过原型系统及实验,说明上述方法既不需要修改鹰用程序、也不需要修改操作系统源代码,并且能充分利用共享的内存资源+提高系统的I/O性能.     

基于DCOM构件和移动磁盘的分布式数字认证

本文提出了以DCOM技术结合移动磁盘来实现分布式数字认证,并就实现移动认证的相关技术进行了分析和说明,并通过教师业务档案的具体实例介绍系统的实现方法。     

基于Windows Azure的大规模Web应用程序设计

Windows Azure作为微软公司赢在未来的云计算平台,具有许多新的特性,正逐渐受到业界的青睐,因此在现阶段研究基于该平台来设计和开发大规模web应用程序十分的必要。首先分析windows Azure云服务中与编程相关的关键组件,如计算服务、存储服务和数据库服务的特点,特别是它们与本地开发的差异;在此基础上根据平台提出两个设计大规模web应用程序的要点：计算资源的“无状态”处理和数据库的“横向”扩展,并给出了相应的实例进行说明。所提出的设计方法对现阶段开发类似系统具有一定的借鉴和参考价值。     

基于TDI的网络虚拟磁盘驱动研究与实现

应个人网络存储应用的需要,研究和开发网络虚拟存储系统。实现这种系统的关键是开发网络虚拟磁盘驱动。通过介绍在Windows NT内核模式下设计虚拟磁盘驱动的详细原理,分析和研究网络虚拟磁盘驱动的设计与实现。开发过程中,调用TDI(Transport Driver Interface)函数,实现了网络虚拟磁盘驱动的网络功能。使用此方法开发虚拟存储系统,由于是基于Windows内核的开发,所以网络传输效率较高;另外,基于此技术的虚拟存储系统,没有改变用户的使用习惯,所以大大方便了用户的使用。     

基于SSH的磁盘保险箱系统的设计与实现

分析了当前的磁盘文件保护技术,针对Windows系统,提出了基于系统服务钩子（system service hooking,SSH）的磁盘保险箱技术.磁盘保险箱（diskette safe,DS）系统能够实现磁盘盘符/文件夹/文件的深度隐藏,能够有效地防范脱机泄漏和在线泄漏,从而达到对磁盘文件保护的目的.DS系统通过SSH实现了对NT内核下DS系统本身的进程、文件、相关注册表表项的保护,具有很好的抗卸载功能.