数据网格中QoS感知的副本放置方法

数据复制技术广泛用于数据网格,如何合理地放置复制时产生的数据副本来更有效地提高数据访问性能成为一个值得研究的重要问题。本文针对无向连通图表示的数据网格模型,提出了一种满足各用户服务质量(quality of service, QoS)需求的副本放置算法(replica placement algorithm, RPA),通过该QoS感知的副本放置算法能够获得k个副本放置位置,并且使得整个数据网格系统的通信代价最小。最后,文章通过相应的仿真实验证明了该算法的可靠性和有效性。     

一种动态数据网格副本创建策略设计与仿真

数据网格提供了地理分布的大量共享数据资源,然而互联网的高访问延迟降低了数据访问的效率,创建副本是一个有效的方法,而在何处放置副本是一个具有挑战性的问题.从应用环境和用户访问特征出发,讨论了副本创建位置、粒度和时机,提出了一种基于副本共享组的副本创建模型,可以获得优化的副本创建位置,构造了一个副本创建代价函数,由系统的传输速率、拓扑结构和用户访问特征共同决定.并给出了确定副本创建位置的有效算法.分析和仿真实验表明,自适应副本管理方案具有动态性、适应性和可扩展性,能较好地适应数据网格的特性,可以有效降低访问延迟,提高数据访问效率.     

基于矩阵操作的必然性QoS约束副本放置方法

如何提供严格有保障的数据服务质量, 为每个数据访问请求提供满足必然性QoS约束的数据服务, 是数据网格成功的关键. 在副本放置模型的基础上, 给出了QoS约束形式化的描述方法, 并得出必然性QoS约束满足的形式化定义. 针对必然性QoS约束的副本放置问题. 在矩阵表示的基础上, 利用矩阵操作给出一种有效的副本放置算法. 分析和实验表明, 该算法能够很好地解决各种规模条件下必然性QoS约束的副本放置问题, 并具有稳定性和可扩展性的特点, 在多种网络拓扑和访问模式下均能获得满足必然性QoS约束的副本策略.     

快速瀑布模型动态副本创建策略研究

在高性能数据网格中,动态副本创建策略能使用户访问远程大数据文件时有效的减少带宽消耗和访问延迟.提出了多层数据网格环境下一种新的动态副本创建策略--快速瀑布模型算法.OptorSim网格仿真器也被修改用以更好的适应多层数据网格架构和研究这种算法的性能.仿真结果表明:对比Fast Spread,LRU,LFU,Economy-Bin和 Economy-Zipf五种算法,快速瀑布模型算法能在随机访问模式下有效地减少数据访问的平均响应时间,并且其优势随着用户提交作业数量的增加而增大.     

在云间可重构的分布式存储

分布式存储作为云计算的基础,通过复制技术在不同的地点放置数据的多个副本已成为提高云计算系统可靠性的方法.读写操作通过访问大多数副本成为维护副本之间的一致性基本的方法.当多个副本失效时,通过在新的节点上重构副本可以提高系统的可用性及可靠性.传统的方法在重构副本的过程中需要停止正在进行的读写操作,重构完毕后继续进行相应的读写操作.如何在重构过程中继续进行读写操作,并保持各副本之间的一致性成为新的问题.提出了基于主备的分布式共享内存算法,该算法实现了在不影响读写操作的情况下,可动态重构数据副本,从而提高了系统的可用性及可靠性,并保证了副本之间的一致性.首先设置辅助master,辅助master存储副本的配置及活动副本配置.辅助master提出重构请求,客户端节点只发布读写请求;其次,采用读1写n的方式优化读性能,通过master对n的自动调整,保证在存在失效副本的情况下,写操作的顺利完成;再次,保证读写操作与重构操作可以并发进行;最后,本算法可容忍n-1个存储节点失效.     

复杂地形下传感器网络中传感器的放置模型与算法

有效的传感器放置能改善网络覆盖、减小网络中的通讯量,是传感器组网过程中必须解决的关键问题.研究和分析了不同网格结构的性能,建立了用于传感器放置的地形模型,提出了-种基于矢量地图数据的传感器放置算法.算法以优化传感器数目为目标,将传感器放置在能带来最大有效变化的网格节点上.仿真实际表明,与现有传感器放置算法相比,算法具有更高的效率.     

仿真网格系统数据资源的集成和访问

为解决目前大规模仿真系统中对于分布、异构的数据资源进行统一访问和控制的问题,提出了一种仿真网格系统中数据集成和访问的框架,阐述了该框架下的OGSA-DAI的实现机制,并结合XML分析了数据集成和访问的原理。结合OGSA-DAI,给出了仿真数据资源集成和访问的具体实现方法。在仿真网格环境下,通过仿真网格数据库的构建实现对分布、异构的仿真数据、模型资源的动态分配和多用户的并发访问。     

传感器网中基于矢量地图数据的传感器放置模型与算法

基于矢量地图数据,建立了用于传感器放置的地形模型和传感器模型,提出了两种传感器放置算法,算法的目标是优化传感器数目及确定传感器的放置位置。算法通过计算放置一个传感器后目标节点处目标漏检概率的有效变化,将传感器放置在能带来全局或局部最大有效变化的网格节点上。仿真实际表明,与已有放置算法相比,两种算法减少了传感器的数目。     

分布式存储环境下工作流相关数据的一致性更新

为了解决分布存储机制带来的工作流相关数据的一致性问题,提出了一种动态TTL自适应策略.在该策略中,主本数据节点计算主本TTL,副本数据节点在更新数据时可获得这个主本TTL;计算副本TTL时,从主本TTL中除去副本更新与主本最后提交的时间间隔,使副本失效时间与主本的下次提交时间基本同步,从而提高了副本的新鲜率,而副本的更新率并未显著增加.与现有的弱一致性更新策略相比,提出的策略具有一定优势.从理论上分析了该策略的性能,模拟实验的结果也验证了这一结论.     

红外图像序列中机动点目标的快速检测技术

本文针对红外自动寻的末制导系统提出了一种适合于检测星空背景下的远距离点目标的快速算法,它可用于检测静止不动、匀速运动和机动运动的点目标。该算法通过构造一个关于3D空间中数据集的轨迹表达的总代价函数将点目标轨迹提取问题转化成为总代价函数对目标参量的最优化问题,通过迭代算法实现这个最优化,文章证明了算法的收敛性,并估算了该检测算法的检测性能,实验表明该方法适合于小SNR时的点目标检测。