基于主动网络的自适应缓存技术研究

根据主动网络中的任何一个主动节点都可以用于放置缓存及其智能性等特征,提出一种基于主动网络的自适应网络缓存机制.即在自动构建层次拓扑的基础上,采用了缓存摘要技术进行通信协作,通过集中式管理缓存摘要的方法来减少协作通信量;并依照缓存服务器的负载情况进行缓存服务器之间的负载平衡.最后,使用trace-driven模拟方法,以Network Simulator仿真器作为模拟工具,模拟结果显示本文设计的系统与层式结构系统相比有较多优势.     

基于主动网络的自适应缓存技术研究

根据主动网络中的任何一个主动节点都可以用于放置缓存及其智能性等特征,提出一种基于主动网络的自适应网络缓存机制．即在自动构建层次拓扑的基础上,采用了缓存摘要技术进行通信协作,通过集中式管理缓存摘要的方法来减少协作通信量;并依照缓存服务器的负载情况进行缓存服务器之间的负载平衡．最后,使用trace—driven模拟方法,以Network Simulator仿真器作为模拟工具,模拟结果显示本文设计的系统与层式结构系统相比有较多优势．     

内容中心网络中基于缓存压力的选择性缓存机制

内置缓存机制是内容中心网络(Content Centric Networking,CCN)研究的关键问题之一.现有的CCN缓存机制在缓存节点的选择时往往缺乏对节点缓存状态和负载情况等动态信息的综合考虑,因此无法准确反映节点间的缓存状态差异,进而影响了缓存决策的合理性.提出了一种基于缓存压力的选择性缓存机制(Cache Pressure Based Selective Caching,CPBSC).该机制利用节点的缓存占用率和缓存替换率评估节点的缓存压力,并结合内容的流行度实现缓存节点的合理选择.同时,根据内容的请求率和兴趣分组的剩余生存时间评估不同内容的缓存价值,以此实现缓存内容的合理替换.仿真结果表明,CPBSC有效地优化了缓存资源利用率,并显著提高了系统的整体缓存性能.     

接收者驱动方法的动态负载平衡系统设计

负载平衡是机群计算中的一个重要问题.本文针对小规模机群系统下的并行应用环境,设计了基于接收者驱动的动态负载平衡系统(RILBS).系统采取集中控制与接收者驱动相结合的方法,避免了周期性的负载信息查询,从而减少了通信开销,使系统获得较理想的并行性能.     

基于计算场的网格动态负载平衡算法

针对网格系统中存在的负载平衡问题,利用物理学中的场理论,提出了一种基于计算场的网格动态负载平衡机制.该机制利用节点远程势作为负载平衡时节点选择的标准,优先选择综合性能最好的节点进行负载迁移.实验结果表明,采用本算法后的系统负载平衡指数较低,响应时间较短.同时,算法考虑了节点间的通信关系,适应性更加广泛.     

进程迁移对负载平衡影响的实验

研究Amoeba系统一个机群上进行的基于集中式负载平衡管理策略. 通过在任务初始化方法中添加和未添加迁移策略的对比实验与无负载平衡管理的结果比较, 表明在分布计算系统中采用负载平衡策略是完全必要的, 并且可以提高系统性能. 具体分析了进程迁移对系统性能的影响, 为负载平衡管理在分布式系统中的应用提供了发展模式, 也为迁移策略对系统性能的改进提供了依据.     

一种基于负载信息的机群主结点选择机制

分析了当前机群环境下的负载平衡系统主结点选择机制的弊端，提出了将负载方面的知识引入主结点选择的思想．通过提前估算各结点的负载和使用适当的通信机制，便可以科学地选出负载轻、性能好的结点作为主结点故障后的下一个主结点．该机制可以在不降低机群可用性的基础上更好地平衡系统负载．     

基于日志的闪存文件系统设计与实现

分析了嵌入式存储设备和文件系统的研究现状与存在问题,阐述了日志文件系统的基本原理,在此基础上设计了一个嵌入式Linux平台下适用于NAND芯片的日志文件系统,并对其主要数据结构和算法进行实现.通过描述该文件系统各模块接口、节点结构以及负载平衡和垃圾收集算法,显示出该系统相比其他同类产品具有存取速度快、芯片使用寿命长和稳定性高等优点.     

机群系统消息中间件

为对大规模异构机群系统进行管理,设计并实现了一套负责机群内部节点之间通信的消息中间件ACMSCom。这种消息中间件使用可扩展标记语言(XML)作为数据传输的媒介,具有平台无关、操作系统无关和语言无关的特性,它可以以同步方式和异步方式进行数据交换,从而满足不同情况下机群节点间通信的要求。该中间件在机群中的实际运行结果表明,该系统在同步通信方式下有较好的性能。这套系统还可以用来解决其他大规模异构分布式系统内部的通信问题。     

一种P2P VOD系统的缓存部署及调度机制

提出一种新的数据缓存机制,通过利用空闲节点加入缓存、节目点播应用前进行缓存部署和基于视频源服务器的请求连接数进行缓存调度等机制优化系统整体缓存能力和缓存分布.实验仿真数据表明,此数据缓存机制能有效提高系统的缓存能力和整体性能.     

基于决策调度的Cache集群存储架构

阐述了一个应用于网络存储的新集群架构,该架构的构建是将网络Cache技术与集群技术结合,其核心是节点服务器的缓存机制以及后台的集群决策.架构均衡了系统的负载,并充分利用资源,向用户提供稳定、快速的存储服务.架构节点使用普通PC计算机作为服务器,对于企业级的存储应用能达到最优性价比.讨论了集群架构、集群后台决策机制以及Cache调度算法.     

基于Cache网络数据的数据缓存技术研究

通过对目前数据缓存技术的分析和研究，提出和设计了一种针对于高速局域网分布式数据缓存系统，即基于Cache网的数据缓存系统。旨在进一步提高数据缓存系统的性能，通过减少网络传输时间，均衡网络负载，实现提高客户机／服务器网络系统的检索效率。其主要思想是在网络的各个节点上建立数据缓存区，并实现对这些缓存区统一调配和管理。文中对其缓存性能进行了分析，并和其它缓存系统进行了比较，从而论证了该缓存系统的有效性。     

Web缓存系统浅析

研究和构造一个可扩展性好及请求命中率高的Web缓存系统，通过对Web缓存定位问题及目前流行的分布缓存系统的分析，确定分层缓存系统更有优势，为了提高分层缓存的可扩展性和请求命中率，在保持父子代理之间原有协作关系的同时加强父代理的处理能力，提出了一种新的虚拟协作缓存系统，即父代理用扩展性好的集群系统实现，子代理在缓存的同时加进预取技术，该虚拟制作缓存系统能满足网络缓存对可扩展性及请求命中率的要求，具有可扩展性好，吞吐率高和命中率高的特点。     

A hybrid cache placement scheme for multi-hop wireless service network

In this paper,a hybrid cache placement scheme for multihop wireless service networks is proposed. In this scheme,hot nodes in data transferring path are mined up by means of rout-ing navigation graph,and whole network is covered with network clustering scheme. A hot node has been chosen for cache place-ment in each cluster,and the nodes within a cluster access cache data with no more than two hops. The cache placement scheme reduces data access latency and workload of the server node. It also reduces the average length of data transferring,which means that fewer nodes are involved. The network system energy con-sumption decreased as involved relay nodes reduced. The per-formance analysis shows that the scheme achieves significant system performance improvement in network environment,with a large number of nodes.     

A Throughput-Driven Scheduling Algorithm of Differentiated Service for Web Cluster

Requests distribution is an key technology for Web cluster server. This paper presents a throughput-driven scheduling algorithm （TDSA）. The algorithm adopts the throughput of cluster back-ends to evaluate their load and employs the neural network model to predict the future load so that the scheduling system features a self-learning capability and good adaptability to the change of load. Moreover, it separates static requests from dynamic requests to make full use of the CPU resources and takes the locality of requests into account to improve the cache hit ratio. Experimental re suits from the testing tool of WebBench^TM show better per formance for Web cluster server with TDSA than that with traditional scheduling algorithms.     

基于灰预测的Web Cache集群热点对象处理策略

热点对象问题是Web cache集群负载均衡研究中的一个重要问题,热点对象的存在容易引起访问歪斜(access skew)和负载不均衡.在分析Web访问中热点对象特征的基础上,构建了基于灰预测的热点对象访问频率预测模型.基于该模型,提出一种新的热点对象处理策略:预测对象的访问频率,配合阈值判断对象是否为热点对象,将热点对象推送到集群中所有节点,实现热点对象的冗余存储,从而达到负载均衡.实验结果表明,与其他热点对象处理策略相比,基于灰预测的热点对象处理策略可以明显提升Web cache集群性能.     

基于辅助设备的D2D集群的文件块缓存策略研究

为了解决D2D缓存命中概率的最优化问题,在集群用户中加入了移动辅助设备(HEs)缓存,同时,提出了基于辅助设备的D2D集群的流性文件块分批缓存策略(FCPhit):首先,将有相似文件请求的用户群置于一个集群中;然后,将用户分批并将流行文件分为若干块,用户设备缓存文件的第1块,移动辅助设备缓存其他文件块. 并与已有的最流行缓存策略(MPhit)、最优缓存策略(OCPhit)和等概率缓存策略(EPRC)进行对比实验,结果表明:FCPhit策略可以有效提高系统的缓存命中概率.     

一种基于内容分发请求的Web集群服务器研究

针对Web集群服务器请求内容的分布特点,提出了一种基于关联内容的请求分发(ACARD)算法.该算法首先以缓存大小为限制,采用FP tree方法挖掘用户的Web使用模式,并把它们所对应的文档映射到不同的后端服务器,然后由前端服务器根据请求的内容匹配相应的模式并进行转发.这种文档的自适应分布提高了集群系统的磁盘利用率和缓存命中率.实验表明,基于内核态的请求分发算法的性能远优于基于用户态的算法,而且在内核态下,ACARD相对加权最小连接算法的系统平均吞吐量可提高20 4%.     

基于URL的Web集群分配策略

Web任务的分配影响Web服务器集群系统的整体性能。常用的分配方法是对用户的URL请求,根据服务器数量进行轮询分配。这种策略影响缓存的命中率和服务器性能的发挥。在分析了Web站点中文件的组织方式及用户对Web请求特征的基础上,提出了基于URL分配树的LT分配策略,根据URL地址构建URL分配树,对用户的请求进行响应。同时考虑任务的处理代价,各服务节点服务能力和当前负载状况,对服务节点进行负载均衡的任务分配。本文从缓存队列剩余、请求任务溢出情况和轮询分配策略进行了比较,实验表明本文的分配策略能根据服务节点的服务能力、负载状况进行合理地分配,实现了负载的真正均衡,提高了系统整体吞吐量。