软件即服务模式下租户多副本数据存储完整性问题研究

针对云中软件即服务(Software as a Service,SaaS)多租户共享存储模式下恶意服务提供商伪造、删除或篡改租户定制存储的数据副本数据问题,结合多租户数据共享存储特点以及租户间隐私与隔离需求,提出了面向租户的多副本完整性保护机制(Tenant-oriented duplication integrity checking scheme,TDIC).TDIC通过对租户副本元组进行周期性随机抽样的方式,来降低验证对象的生成代价.为适应租户数据的动态更新,建立面向租户多副本辅助验证结构(Tenant duplication authentication structure,TDAS),TDAS可以将每个数据节点上不同租户的副本验证信息隔离,保证租户副本验证过程的隔离性.结合租户元组的同态标签与TDAS,TDIC可以在不泄露租户数据内容的前提下,委托可信第三方对租户副本进行抽样检查.分析表明,如果租户逻辑视图中包含一万个数据元组时,在元组破坏率为1%的情况下发现数据被破坏的随机抽样数目最大约为元组总数的5%,相对全部验证的方法有效降低了系统资源消耗.     

面向多租户的多层次可伸缩SaaS软件架构研究

针对SaaS模式下面向多租户的SaaS软件如何随着用户数量及请求规模的变化而进行自适应伸缩的问题,在分析SaaS软件的可伸缩需求的基础上,从一个较为宏观的角度提出了一个面向多租户的多层次可伸缩SaaS软件架构.该软件架构将SaaS软件的伸缩层次划分为业务层和数据层两个部分,从应用、流程和构件等三个粒度研究多粒度业务层的动态可伸缩实现方法;在数据层,以内存数据库子层、全局数据库子层以及数据引擎构建一个面向多租户的数据库开发框架,实现租户数据的隔离、存储以及一致性.基于该软件架构,开发了一个面向物流行业的多租户SaaS原型系统,验证了其有效性和可用性.     

一种基于数据网格的动态副本管理策略研究

 副本管理是数据网格中的一个研究热点,它能提高网格环境中数据的可获得性和容错性.在对传统数据网格中主流的副本管理技术进行深入研究后,提出了一种基于数据网格的动态副本管理策略,该策略包含能根据文件访问热度自动增加副本的动态副本创建方法、基于GridFTP的副本选择方法和结合副本创建时间、访问次数、副本文件大小的副本置换方法.仿真实验结果表明,当用户对资源的访问具有时间相关性时,提出的动态副本管理策略与OptorSim网格仿真器内置的5种副本管理策略相比有着较大的性能优势.     

多租户宽表数据存储模式的查询重写机制研究

在SaaS环境下,基于宽表(Universal Table)的多租户数据存储模式是有效解决多租户数据存储问题的一种方法,但会产生大量模式空值。为此,提出了多宽表的存储模式,实现了基于Java的动态SQL重写和视图定义SQL重写相结合的查询重写方法,通过判断SQL语句的复杂性选择适当的查询重写方法,保证租户视图层的SQL查询可转换为实际作用于数据库的SQL查询。分析证明多宽表模式可以提高存储空间利用率,并通过实验验证了该方法查询重写的可行性。     

一个支持协作QoS要求的自适应群件对象平台

提出一个根据用户的协作QoS需求和当前协作环境进行动态自适应调整的协作对象平台,通过结构自适应调整实现了介于集中和完全复制之间的半复制式副本结构,同时通过同步自适应调整实现了介于乐观和悲观之间的副本同步策略。在实现上采用XML语言作为共享数据的表达方式,同时支持Web浏览器和用户定制客户端访问,并提供了对异构环境下协作的良好支持。     

一种基于综合效用的DTMSN喷射转发路由算法

考虑到容迟移动传感器网络(DTMSN)的资源受限性,提出了一种基于综合效用的多副本喷射转发路由算法,通过计算综合效用值来指导消息副本在网络中的复制与转发.同时,为了减少冗余副本所带来的影响,还提出了一种与之相匹配的缓存管理机制.仿真结果表明,算法在有效性、可靠性和资源的使用等方面相比SWR算法均有不同程度的改善.     

分布式数据库系统中数据一致性维护技术的研究

数据复制是分布式数据库中数据一致性维护的一种常用方法,它可提高数据的可用性和系统的性能.设计了一种基于索引的数据复制控制方法,有效地减少了网络中的通信量,没有使用锁、主副本等技术,避免了死锁的发生.     

无线Ad Hoc网络中组移动条件下的数据缓存改进方法

无线Ad Hoc网络中的移动节点运动常导致节点链接中断,造成网络连通性的动态变化,降低了数据的可用性,数据复制技术是该环境下提高数据可用性的可行解决方案。针对实际场景节点运动的相互关联性,即群移动特性,提出了一种基于组移动条件下的改进型动态数据副本复制算法GM_Rep,将具有类似运动趋势的移动主机作为整体对象动态地进行复制数据副本分配优化。MATLAB仿真表明,该算法可以有效地提高存在群移动特性的无线Ad Hoc网络的数据可用性。     

网格数据服务在资源管理中的应用

由于互联网的异构,网络上形成了许多信息孤岛,致使资源不能充分共享,造成资源的重复开发和浪费.基于此问题,以网格计术为基础,结合网格数据复制服务和副本定位服务等组件,提出一种新的资源管理系统模型,并进行了应用研究.     

基于隐含QOS-簇映射的分布式自适应副本分布算法

研究了数据网格中数据副本分布与存取的关键问题.基于对动态副本访问模式预测机制的分析,同时考虑QoS,提出“读-复制”和“测试-删除”机制,实现了一种基于隐含QoS-簇映射的分布式自适应副本分布算法(QCMR-DG).模拟试验表明,QCMR-DG算法能够以相当低的代价为数据网格应用提供至少满足各自QoS要求的较高数据存取速率.     

云存储中动态多副本数据的完整性验证

云存储环境下,如何高效且动态地完成对用户多副本数据的完整性验证是一个极具挑战性的课题.在现有云数据完整性验证方案的基础上提出了一种多副本数据持有性证明方案,通过引入认证的副本哈希数组数据结构实现了多副本文件的可动态更新验证.方案实现了数据的安全存储与更新,并有效保证了数据多副本的隐私安全.安全性分析与实验表明了方案的安全性与有效性.     

企业多租户云存储平台的设计与实现

针对企业内部的文档存储安全系数低、共享效率低、维护成本高等问题,结合云存储模型并利用对象存储技术,使用多租户技术隔离企业用户,结合组织机构进行企业内部数据访问控制,设计并实现一个企业多租户云存储服务平台,并提出了一种文件分块对象去重模型和对象重组文件版本管理模型。分析结果表明,企业多租户云存储服务平台满足企业数据的高可靠性、安全性要求,能有效提高网络共享效率。     

基于Shamir秘密共享的云端多副本审计

针对云端多副本审计问题,提出了一种基于Shamir秘密共享的审计方案.该方案利用Shamir秘密共享算法为同一数据文件的所有副本生成不同的数据标签,以防范云服务提供商的多种攻击,且根据该算法特性生成的聚合标签能有助于实现云服务提供商未完全持有全部副本数据时的出错定位;利用BLS(BonehLynn-Shacham)签名和双线性映射技术实现了多副本的批量审计,避免了云服务提供商与审计者之间的多次交互,从而降低了审计过程中的通信开销;通过在用户数据预处理阶段引入随机掩码实现了对合谋攻击的防范,并在审计过程中应用随机掩码避免了用户隐私的泄漏.对提出方案的安全性进行了理论证明,并与已有方法在性能方面进行了比较和实验分析.结果表明:提出的方案能够有效地实现多副本数据的安全审计,并较之已有方法具有更小的时空开销.     

浅谈网格技术及其在数字图书馆中的应用

网格技术是一种动态的、多机构虚拟组织的资源协调共享和问题解决的新技术,为数字图书馆的服务模式带来巨大的机遇与挑战。从网格的基本特点、意义、发展入手,对网格技术在数字图书馆建设中的应用进行了分析和探讨。     

跨隐私数据库加密数据等值连接共享协议

针对管理型SaaS(software as a service)中两个租户公平共享隐私数据的问题,提出一种跨隐私数据库加密数据等值连接共享协议.在该协议中:两个租户通过服务提供方(service provider,SP)用可交换加密函数交换某共有属性的全集,实现属性值交集共享;SP用该属性值生成的密钥加密对应元组其他属性值后向对方租户分发;租户用交集生成的密钥解密;组合双方属性交集中等值元素的元组,实现两个租户通过不可信SP公平共享隐私数据.完备性、安全性证明和效率分析结果表明,在半诚实模型下,协议安全可证,满足最少必要信息共享条件,计算代价和通信代价分别是用AGRAWAL协议实现公平共享的57％和75％.     

供应链信息共享群体间博弈进化稳定策略研究

根据复制动态博弈理论,对供应链物流环节中的信息共享稳定性进行了分析探讨。通过进化稳定策略分析信息共享群体之间的有限理性重复博弈,分析群体之间的关系,建立博弈模型对信息共享的稳定性进行研究,来分析信息共享群体的策略取向,建立信息共享群体之间的博弈与信息包裹群体之间的博弈复制动态方程,找出了供应链信息共享的选择机制。     

一种新型的数据网格动态副本策略

许多科学实验和工程应用会产生TB或PB级的数据.这样庞大的数据体需要分布在世界不同地点的众多计算资源协同处理,高性能网格为使这些数据高效传送到地理上不同的位置提供了理想的手段.当用户频繁的访问大量远程数据时,动态副本可以有效地减少网格中的带宽消耗和访问延迟.在多层数据网格架构基础上提出了一种新型的动态副本策略:快速瀑布模型算法.Op-torSi m仿真器也被修改用以适应这种新型的策略.仿真结果表明,在随机访问模式下,对比FastSpread,LRU和Economy-Zipf ,快速瀑布策略能有效地减少平均数据访问时间,并且其优势随着用户提交作业数量的增加而增大.     

一种平衡数据读写开销的数据复制方法

大型分布式系统通常将系统内存储的数据复制到多个节点以减少数据访问的时间开销.然而,随着数据副本数量的增加,副本数据更新过程的写代价也随之增加.如何合理地选择数据副本的存储节点、控制副本数量,以平衡数据的读写开销,进而有效地降低系统总的数据访问代价是分布式存储的研究热点.针对这一问题,本文提出了一种基于遗传算法的数据复制方法来平衡数据的读写开销.具体地本文对遗传算法进行了以下两方面改进:(1)建立了一个综合考虑读写数据传输代价的评价函数,以控制遗传算法的收敛方向,搜索数据副本存放位置的最优或次优策略;(2)通过时间序列预测方法来启发式地指导染色体变异操作,以合理控制副本数量适应数据的读写访问趋势.实验表明,与传统方法相比,本方法能够更有效地降低数据访问的总时间代价.     

数据网格中的快照管理及其在电子政务中的应用

从数据库的观点看,在执行单一查询前进行复制数据集是容易实现的,但查询处理器指派一次查询给那些没有充分操作和存储合适副本的结点时,从而引起在同步机制中副本经常过时是必然的。本文将集中探讨一种在全局数据网格中多个成员结点的非一致性和快照管理的量化分析方法,给出了一种基于Oracle 10g分布式数据网格架构下的电子政务实现方案。     

一种云计算数据副本动态管理策略

为了提高云计算中数据的可用性和缩短响应时间,提出了数据副本的方法.传统的静态副本方法无法适应云计算的动态性特征,针对这个问题提出了动态副本策略.首先,基于用户需求确定副本数目;然后根据局部性原理和资源可用度,确定数据副本的存储位置.最后的实验结果证明了该策略降低了平均响应时间.