机群系统的可用性分析计算

结合设计应用于金融领域的,由曙光天阔服务器搭建的高可用机群系统,从硬件、系统软件和应用服务软件三个方面进行分析,提出对系统可用性进行估算的一种方法,计算出所设计的高可用机群系统的可用性,证明了该高可用机群系统的可用性达到99.999%.     

PC集群技术与并行计算

介绍了PC机群系统的主要特性及其相关技术.介绍了构造高可用、高流量、可扩展机群系统的硬件要求、系统软件及编程环境,讨论了在其上分布并行计算的一些概念和需要解决的问题.     

PC机群上FOX乘法的并行实现

分析了并行计算技术和机群系统的特点,提出了PC机群上FOX乘法并行实现的算法原理,并提出了改进算法.数值结果表明改进的算法收到较好的效果.     

Linux环境下PC机CLUSTER实验平台的设计与实现

介绍了有关机群（CLUSTER）计算机的基本概念、并提出了如何利用低档微机建构一个PC机CLUSTER实验平台的方法。介绍了实验平台硬件环境，阐述了CLUSTER环境的设计、网络监控和调试的过程，并试图通过开发相应的实验程序，使用户得到与实用PC机群系统相仿的仿真环境。     

一种面向机群的系统仿真模型

为进一步提高机群系统效率和资源利用率,降低研究成本,提出了一种全软件实现的机群系统仿真模型.该模型主要关注机群在系统级表现出来的特性,使用网络仿真软件OPNET作为建模工具,完全由软件实现,在一台个人计算机上即可运行.该模型刻画了可变化的节点数量、每个节点拥有的处理器数量、节点间通信带宽及数据量、用户作业队列、常规作业调度算法、可扩展的模型接口等一系列和机群系统密切相关的特性.通过与真实的小型机群系统比较,表明该模型具有良好的仿真效果,能有效降低机群研究的硬件成本.     

一种利用机群系统实现数据计算高可靠性的方法

简要介绍了高可靠性的概念、机群系统应用、国内外高端计算机研究动态,针对目前数据计算的一些问题,提出了一种利用机群系统实现数据计算高可靠性的方法,给出了它的软件结构和硬件结构模型,解决了数据计算的高可靠性以及安全性问题.     

机群系统中矩阵的并行QR分解算法

随着高速网络技术的快速发展,机群系统已经成为并行计算的主要平台,由于它的高通信延迟,某些在并行机上实现的细粒度并行算法已不适合在该环境下运行,为此有必要研究它们在机群系统中的并行实现.基于这一点,对矩阵的QR分解提出了一种新的任务划分策略,并由此得到了它的一种粗粒度并行算法.实验结果表明,设计的并行算法在机群系统中具有较高的加速比.     

一种多传感器图像并行融合新方法

小波包变换能够为图像融合提供非常精细的分析。但是,在图像较大时融合的计算量大,耗时长,难以进行快速、实时融合。通过对小波包融合方法在单处理机上的执行效率的分析,针对算法固有的时间复杂性和并行性,提出了一种分布存储环境下的小波包并行融合算法。该算法针对小波变换计算的数据局部性特点,设计并实现了基于Pentium PC和1000Mbps交换式以太网的机群系统的MPI(Message Passing Interface)并行环境的并行小波包图像融合方法。针对不同大小图像、以及不同的集群规模,分析了并行计算的性能。在机群系统上对算法进行实现,结果表明该算法具有良好的并行性能。     

机群系统中矩阵的并行QR分解算法

随着高速网络技术的快速发展,机群系统已经成为并行计算的主要平台,由于它的高通信延迟,某些在并行机上实现的细粒度并行算法已不适合在该环境下运行,为此有必要研究它们在机群系统中的并行实现。基于这一点,对矩阵的QR分解提出了一种新的任务划分策略,并由此得到了它的一种粗粒度并行算法。实验结果表明,设计的并行算法在机群系统中具有较高的加速比。     

数字电视交互服务的可用性探究

随着数字电视整转及国家三网融合工作的推进,以数字电视为代表的"新一代"电视逐渐取代模拟电视,电视功能及内容升级的同时,也带来一些新的产品可用性问题。本文通过对比数字电视同传统模拟电视以及PC的差异,对数字电视可用性问题进行了分析,并就如何提高数字电视的可用性给出了个人看法。     

HANDY集群文件系统

针对当前集群文件系统缺乏动态扩展性和高可用性的不足,提出了一种基于逻辑矢量环结构的集群文件系统HANDY.系统利用逻辑矢量环实现动态扩展和资源的动态管理,采用了分布式元数据管理策略,引入邻接复制技术实现元数据的容错,通过可定制的数据存放策略满足不同应用的数据存储需求.测试结果表明,基于环状结构的系统HANDY具有良好的动态扩展性和高可用性.     

Parallel recovery method in shared-nothing spatial database cluster system

Shared-nothing spatial database cluster system provides high availability since a replicated node can continue service even if any node in cluster system was crashed. However if the failed node wouldn‘t be recovered quickly, whole system performance will decrease since the other nodes must process the queries which the failed node may be processed. Therefore the recovery of cluster system is very important to provide the stable service. In most previous proposed techniques, external logs should be recorded in all nodes even if the failed node does not exist. So update transactions are processed slowly. Also recovery time of the failed node increases since a single storage for all database is used to record external logs in each node. Therefore we propose a parallel recovery method for recovering the failed node quickly.     

Parallel recovery method in shared-nothing spatial database cluster system

Shared-nothing spatial database cluster system provides high availability since a replicated node can continue service even if any node in cluster system was crashed.However if the failed node wouldn't be recovered quickly, whole system performance will decrease since the other nodes must process the queries which the failed node may be processed. Therefore the recovery of cluster system is very important to provide the stable service. In most previous proposed techniques, external logs should be recorded in all nodes even if the failed node does not exist. So update transactions are processed slowly.Also recovery time of the failed node increases since a single storage for all database is used to record external logs in each node. Therefore we propose a parallel recovery method for recovering the failed node quickly.     

基于云存储的小型机数据库集群系统的研究

随着高校数字化校园中各业务系统的应用不断扩大和数据的不断积累,进一步提升数据库服务器的性能和各业务系统的高可用性已十分迫切。结合实际应用,对高可用数据库集群系统的规划进行了研究,并对云存储设备在高可用数据库集群系统中的作用进行了较为详细的阐述。     

集群服务器系统前端接口子系统的设计与实现

基于链路聚集技术，提出并实现了一种适用于集群服务器系统的前端接口子系统方案，使得接口子系统中的接口机数目能随应用规模的变化而扩展，并增强了集群系统的可用性．链路聚集将多条物理链路聚合成一条单一虚拟的媒体访问控制（MAC）逻辑链路，通过将虚拟MAC解析为集群系统对外服务的虚拟IP（VIP），使多台接口机表现为单一IP的功能．利用链路聚集能在多条物理链路间进行负载均衡的功能，结合接口机的负载均衡策略来实现层次型的负载均衡，有效地提高了系统的I／O带宽．利用链路聚集的链路级容错，结合接口的检测机制实现了系统的高可用功能．理论分析和实验测试结果均表明，该方案能有效扩展集群系统的I／O带宽和处理能力．     

面向集群的消息传递并行程序容错系统

为了保证大规模集群系统的可靠性和可用性,设计并实现了一个面向集群消息传递并行程序的容错系统。该系统采用检查点设置与卷回恢复技术,提出了基于内存排除的退出重进入并行环境策略,实现了对用户程序完全透明的容错功能、进程迁移以及系统自动重构。实验结果表明:检查点设置和系统恢复开销小于10%,符合大规模并行程序容错功能的要求。该系统提高了集群系统的可靠性和可用性,其设计结构和实现方法可以方便地移植到其他消息传递系统。     

量化评估用户感知的可用性

为了量化分析Web服务失效和性能降级的原因，提出了基于Web集群服务器的用户感知的可用性模型．首先使用Markov生灭过程估算系统状态概率，再利用排队论估算系统稳定状态下的请求丢失概率，最后结合二者建立起用户感知的可用性数学表达式，并以此来量化评估用户感知的可用性对各系统性能参数的敏感性．数值计算结果表明，影响用户感知的可用性的主要因素有2种，即低负载下的平均故障检测时间与平均无故障时间之比值，高负载下的平均故障修复时间与平均无故障时间之比值，同时用户感知的可用性可以通过增加后端节点的个数来改善，当后端节点数增加到一定程度时，该性能将趋于平稳．     

利用IP转发技术在集群服务器中实现负载均衡

研究集群服务器系统中实现网络服务网载均衡的软件方法,讨论由专用路由实现负载均衡的特点及设计软件实现方法,使用分配器将客户机的请求分配到多个服务器中去,达到网络服务的负载均衡,并研究了服务器分配算法,系统性能开销和高可用性实现问题,利用IP转发技术,在不需要加特殊网络设备的条件下,用软件方法在集群服务器系统中实现网络服务的负载均衡。     

自调度集群的研究与实现

传统的Web集群服务器均以集中控制的负载均衡为特征，带来的主要问题是负载评估比较粗略，高负载情况下后端服务器容易出现“活锁“现象，前端负载均衡器也容易成为整个系统的瓶颈。针对传统集群负载均衡技术的缺点，提出一种自调度负载均衡技术，把负载均衡的工作转移到后端的服务器，能够提高整个集群系统的性能。intel评测实验室的测试表明，自调度集群在系统高负载情况下仍表现出很好的并发能力。     

PVFS在Linux集群上的应用研究

分析了并行虚拟文件系统PVFS(Parallel Virtual File System)在可靠性方面存在的不足,设计并实现了PVFS 的高可用方案以及备份／恢复技术,增强了PVFS文件系统的容错能力和扩展能力。通过实例对PVFS在Linux集群上运行的性能进行了测试分析,探讨了PVFS在Linux集群上的应用部署方案。