基于高速网络的广域高性能并行与分布式计算

本文试图说明以下观点：越来越多的高性能应用要求利用地理上分布的、各式各样的计算和数据资源。这些应用希望能够通过高速网络将地理上分布、异构的各种高性能计算机、数据服务器、大型检索存储系统和可视化、虚拟现实系统等连接并集成起来，形成一个网络虚拟计算机（称为元计算机），来实现应用计算问题。这种元计算实质上就是基于高速网络的广域高性能并行与分布式计算。     

异构型计算与并行程序设计环境

异构型计算能有效地利用多种不同的高性能计算机，以满足大型计算问题的不同计算需求。本文着重讨论了支持异构型计算的并行程序设计环境所需具备的功能，并以目前最流行的ＰＶＭ和Ｅｘｐｒｅｓｓ系统为例进行说明。     

重复数据删除关键技术研究进展

企业数据量的不断增长和数据传输率要求的不断提高,使得数据中心海量存储空间和高带宽网络传输需求成为当前网络存储领域面临的严峻挑战.利用特定应用数据集内数据高度冗余的特性,重复数据删除技术能够极大地缩减数据存储容量需求,提高网络带宽利用率,降低企业IT运营成本.目前,重复数据删除技术已成为国内外的研究热点.首先介绍重复数据删除技术的概念、分类及其应用;阐述重复数据删除系统的体系结构和基本原理,并与传统存储系统进行对比.然后重点分析和总结重复数据删除各项关键技术的研究现状,包括数据划分方法、I/O优化技术、高可靠数据配置策略以及系统可扩展性.最后对重复数据删除技术的研究现状进行总结,并指出未来可能的研究方向.     

直面信息技术发展对信息安全保密教学的挑战

信息安全保密素养是大学生必须具备的职业素养。本文分析了微电子技术、光电技术、声电技术、网络通讯技术等信息技术给安全保密工作带来的挑战,提出要有针对性地调整和发展信息安全保密教学的内容。在普及高科技知识和防窃密知识的同时,也引导学生消除对高科技窃密的"恐惧症"。     

Reorder Write Sequence by Hetero-Buffer to Extend SSD’s Lifespan

The limited lifespan is the Achilles’ heel of solid state drives(SSDs) based on NAND flash.NAND flash has two drawbacks that degrade SSDs’ lifespan.One is the out-of-place update.Another is the sequential write constraint within a block.SSDs usually employ write buffer to extend their lifetime.However,existing write buffer schemes only pay attention to the first drawback,while neglect the second one.We propose a hetero-buffer architecture covering both aspects simultaneously.The hetero-buffer consists of two components,dynamic random access memory(DRAM) and the reorder area.DRAM endeavors to reduce write traffic as much as possible by pursuing a higher hit ratio(overcome the first drawback).The reorder area focuses on reordering write sequence(overcome the second drawback).Our hetero-buffer outperforms traditional write buffers because of two reasons.First,the DRAM can adopt existing superior cache replacement policy,thus achieves higher hit ratio.Second,the hetero-buffer reorders the write sequence,which has not been exploited by traditional write buffers.Besides the optimizations mentioned above,our hetero-buffer considers the work environment of write buffer,which is also neglected by traditional write buffers.By this way,the hetero-buffer is further improved.The performance is evaluated via trace-driven simulations.Experimental results show that,SSDs employing the hetero-buffer survive longer lifespan on most workloads.     

大规模网络存储系统中面向可靠性的数据布局算法

如何有效地在大规模的网络存储系统中存放数据是一个具有挑战性的问题.深入研究如何在满足存储的公平、冗余和自适应性的情况下,基于存储设备不同的可靠性能,充分考虑存储数据的重要性进行数据布局.用整数规划的形式描述了面向不同可靠性等级的存储设备进行数据布局的优化问题,并说明了这个问题是NP难的.提出了一种块级别的面向可靠性的数据分级布局算法,保证了布局算法的公平、冗余以及自适应性,并分析了数据布局算法的合理性和可行性.     

大规模网络存储系统的数据布局策略研究

如何有效地对数据进行布局是大规模网络存储系统面临的重大挑战,需要公平、冗余、自适应、高可靠以及高可用的数据布局策略.根据大规模网络存储系统体系结构的发展,详细介绍了P2P系统、SAN存储系统以及对象存储系统的数据布局策略,最后总结和比较了各种布局策略的优缺点,并指出基于数据重要性以及访问热度的数据布局策略等是未来可能的研究方向.     

虚拟机备份机制研究

虚拟机是近年来的学术研究热点,其为客户操作系统提供了底层物理机器的抽象,是构成虚拟计算环境的核心之一。本文介绍了虚拟机的备份机制,具体介绍了常用虚拟机备份方法,虚拟机监视器VMM层次的快照、克隆、记录日志、迁移等备份方法以及大型数据中心的备份机制。本文比较了客户操作系统层次、VMM层次、虚拟机外部三个层次的虚拟机备份方法,总结了存在的问题,并探讨了未来的发展趋势。     

Lustre分布式锁管理器的分析与改进

分布式文件系统一般使用分布式锁管理器技术为系统中的共享资源提供协同访问和一致性视图,并且保证数据并发访问的安全性,避免潜在的数据破坏的危险。本文首先分析了分布式文件系统Lustre分布式锁管理器的基本原理和实现,并针对发生冲突时锁请求的延迟存在的问题提出了改进的方案,它不仅提高了I/O性能,降低访问延迟,而且提高了文件锁服务的可靠性。     

国家地质调查应用网格体系及关键技术研究

地质调查工作中数据密集、计算密集、资源分布、异构等问题制约了行业应用和信息化发展，网格(grid)是新一代高性能计算环境和信息服务基础设施，能够实现动态跨地域的资源共享和协同工作，国家地质调查应用网格(NGG)基于网格技术，以“服务”为中心，提出并构建了从信息获取、处理到应用的完整的7层体系结构，同时结合行业应用需求，着重研究资源管理、资源交易、服务等关键技术，在Petri网和图论的基础上提出了一种新的服务链模型(服务／资源网)，实现地质调查领域的资源共享和信息服务。