基于链路带宽的分布式存储系统框架及动态负载均衡技术

针对在节点间进行数据传输、备份等操作时,不同节点间链路带宽将限制分布式存储系统的性能的问题,借鉴软件定义网络及云存储技术的基本思想,通过对控制流与数据流的分离,提出了一种基于链路带宽的分布式存储系统框架及动态负载均衡技术.所提出框架中,在分布式数据节点之外引入一个中心控制节点,该节点掌握全局网络视图,全局网络视图中既包括数据存储表记录存储数据的分布,又包括当前链路带宽情况.在用户读取数据时,根据数据存储表确定需要的数据存放于哪些数据存储节点,指派相应的数据存储节点根据路由表发送数据包,并实时监测网络中的链路带宽负载情况,及时调整数据的传输路径.仿真验证所提架构和算法可以有效解决海量数据在不同位置的分配调度,以及缩短用户对大量数据提取的响应时间及提升存储速率等问题.      

基于MooseFS分布式云存储系统负载均衡方法的研究

基于MooseFS的分布式云存储系统,在节点间性能差异较大时存在负载不均衡问题,文章提出了一种两级负载均衡的策略,将存储节点分为若干集合,不同集合节点采用优先权值进行调度,同一个集合中节点采用权重轮询均衡算法。实际部署及实验结果表明,该文提出的负载均衡方法在存储结点性能差异较大时,可以很好地实现基于MooseFS分布式云存储系统的负载均衡。     

天地一体化网络节点的移动认证协议设计

针对天地一体化网络节点的高速移动和频繁跨域问题,该文基于公钥基础设施框架设计了一套移动认证协议.该协议以公钥密码算法为基础,实现了相邻节点间的匿名认证;利用门限理论将私钥分量分配给n个节点,实现多节点协作认证和权限的动态回收;结合分布式认证与链式认证,实现了分布式的公钥基础设计,为节点高速移动提供了认证基础.该协议体系无中心、自适应、可追踪,符合天地一体化网络的无中心和节点对等等特性.实验表明,与传统的分布式认证相比,该体系具有更强的认证成功率和安全性.     

分布式存储中的再生码综述

分布式存储系统中通过引入冗余提高系统的可靠性,纠删码作为重要的冗余策略在分布式存储中得到越来越多的重视.分布式存储系统中,当某个存储节点失效后,需要引入新的节点来修复失效节点的数据.传统纠删码冗余策略在修复失效节点时需要传输的数据量较大近年来出现的再生码对传统纠删码进行改进以减少修复失效节点的带宽消耗.再生码引入网络编码的思想,在修复失效节点时,参与修复过程的节点首先将本节点内的数据作线性组合后再上传,最终修复带宽消耗最小 介绍了再生码的基本概念,然后介绍单节点修复再生码和合作修复再生码的编码策略,最后总结再生码的发展和研究方向     

ODTrans:适用于云数据存储系统的容错的事务协议

云数据存储系统中,由于数据的分片、冗余存储以及频繁的节点故障,导致分布式事务的原子提交问题发生变化,使得原先的两阶段提交协议(2PC)不再适用.作者对云存储中事务提交的典型场景进行刻画,重新定义分布式事务的提交问题,并提出基于一致性协议的方法ODTrans,用于处理分布式提交和副本更新.相比于传统的2PC和主备复制方法,在一个没有拜占庭将军问题的集群中,它可以始终取得进展.实验结果表明,所提方法可以获得与已有的方法相近的性能,既可以容忍从节点发生错误,也可以应对主节点的故障.     

ODTrans:适用于云数据存储系统的容错的事务协议

云数据存储系统中,由于数据的分片、冗余存储以及频繁的节点故障,导致分布式事务的原子提交问题发生变化,使得原先的两阶段提交协议(2PC)不再适用.作者对云存储中事务提交的典型场景进行刻画,重新定义分布式事务的提交问题,并提出基于一致性协议的方法ODTrans,用于处理分布式提交和副本更新.相比于传统的2PC和主备复制方法,在一个没有拜占庭将军问题的集群中,它可以始终取得进展.实验结果表明,所提方法可以获得与已有的方法相近的性能,既可以容忍从节点发生错误,也可以应对主节点的故障.     

云存储系统的能耗优化节点管理方法

为节省云存储系统的能耗,文中考虑在云存储系统利用率较低时关闭部分存储节点.为了保证部分存储节点关闭时数据的可用性,针对如何选择云存储系统中可以关闭的节点集合问题,设计了基于辅助节点的贪心算法,并针对异构云存储系统的能耗优化问题,提出了面向异构云存储系统的能耗优化贪心算法.模拟实验结果表明,文中提出的面向异构系统的能耗优化贪心算法能较好地降低异构云存储系统的能耗,其性能明显优于一般的贪心算法,从而验证了所提算法的有效性.     

ODTrans:适用于云数据存储系统的容错的事务协议（英文）

云数据存储系统中,由于数据的分片、冗余存储以及频繁的节点故障,导致分布式事务的原子提交问题发生变化,使得原先的两阶段提交协议(2PC)不再适用。作者对云存储中事务提交的典型场景进行刻画,重新定义分布式事务的提交问题,并提出基于一致性协议的方法 ODTrans,用于处理分布式提交和副本更新。相比于传统的2PC和主备复制方法,在一个没有拜占庭将军问题的集群中,它可以始终取得进展。实验结果表明,所提方法可以获得与已有的方法相近的性能,既可以容忍从节点发生错误,也可以应对主节点的故障。     

SPIS-DSS:一种基于Chord的分布式存储系统

为了避免传统分布式存储系统的单点失效和路由瓶颈问题,将P2P资源定位模型引入其底层路由过程,以一种基于DHT(distributed Hash table)技术的结构化P2P路由模型Chord为基础,设计了一种新的分布式存储原型系统SPIS-DSS.SPIS-DSS采用Chord的一种实现JavaChord,把网络中的所有节点组织成环形拓扑,并通过幂次逼近的资源定位机制分发和回收文件,能运行在任何具有Java虚拟机的平台上,具有良好的可移植性.测试结果表明,这是一种有效的分布式存储系统,具有很好的可扩展性、健壮性和实用价值.     

面向无人飞行器集群协同的分布式存储技术研究

近年来,随着无人飞行器集群在各个领域的广泛应用,集群上所搭载的算法也越来越复杂,这对数据存储系统提出了更高的要求。现有研究没有考虑无人飞行器集群运行环境的特殊性,无法适应战场上通信间歇弱连接和节点易战损的环境。因此本文基于分布式存储技术设计了一套面向无人飞行器集群协同的分布式存储方案,通过动态自适应存储策略选择存储节点,提升了存储速度和资源的利用效率;同时,本文设计了基于RS码的数据备份与恢复方案,采用客户端与存储节点的交互模式降低了数据备份对于通信资源的占用,并且能够在多节点同时战损时恢复损失数据,提升了数据存储系统的稳定性和可靠性。     

基于检验点技术的云服务可靠性度量模型

可靠性是云服务的典型特性之一.在云计算环境下提出了一种基于检验点回卷策略的云服务可靠性度量模型,该模型针对云服务系统中虚拟机任务计算节点的故障失效会导致系统服务可靠性发生变化的问题,基于检验点回卷策略建立了云服务可靠性度量模型.通过理论推导证明了度量模型的正确性,并证明了检验点设置时间按一定指数值增长时,服务可靠性可以得到优化.     

基于物联网云平台的矿热炉电极运行监控系统设计

为了远程监控矿热炉三相电极的电压、电流、移动距离等冶炼参数,对电极运行数据进行深入分析,及时对设备故障进行报警,满足安全生产、节能降耗的需要,设计实现了一种基于物联网云平台(WISE-PaaS云平台)的矿热炉电极运行监控系统。首先在现场底层使用ADAM 5510M作为控制器,结合ADAM系列模块、罗氏线圈、磁阻传感器、编码器等设备,实现对矿热炉电极运行数据的采集,并在网际组态软件WebAccess上建立工程节点和设定MQTT协议,将采集数据上传至云端。通过WISE-PaaS云平台中的Dashboard、SaaS Composer、APM、AFS等功能,整合矿热炉电极运行数据,采用云计算技术,开发了电极运行实时监控、电极状态报警、电极具体参数显示、移动终端人机交互、能耗预测、电极位置预测等一系列功能。实验结果表明,设计的监控系统实现了对矿热炉电极运行状态的实时监测和故障报警,为预测性维护和诊断提供数据支撑,具有较好的实际应用潜力。     

无线传感器网络中基于能量控制的拓扑构造

无线传感器网络由若干个能量有限的网络节点构成。由于能量有限,因此需要降低每个节点的能耗从而延长整个网络的生存周期。本文提出了一种新颖的基于“多跳”概念的分布式算法,用以构造高能效的树形拓扑结构,且不用借助任何定位信息。其中能量的保护借助对通信能量的控制得以实现。     

基于云计算的健康医疗系统研究

对基于云计算的健康医疗系统进行设计,实现计算、存储、数据等资源的统一管理,将资源池与云计算管理平台分离,提供公众健康服务平台,包括发送健康短信、提供健康评估和专家在线咨询等功能,实现资源共享、节省软硬件资源投入和较为全面的健康医疗服务.     

航空电子系统的云计算模型研究

云技术是提高分布式系统灵活性和扩展性的关键技术,在航空电子系统中引入云技术可以降低产品研发周期和成本,但首先需要设计符合机载环境需求的云模型。在分析商用云的服务模型结构基础上,结合行业内的相关标准,给出了一种新型航空电子云模型。建立了层次化的云模型架构,包括物理资源层、本地资源管理层、资源虚拟层、平台管理层和应用功能层;采用虚拟化技术建立资源虚拟模型,隔离软件APP与硬件资源和软件环境;分布式的数据动态发布与订阅,提高应用部署的灵活性;分布式资源管理,实现资源池管理、健康监控和故障管理;分布式存储模型,提供分布式数据和文件共享能力。遵循行业标准,为应用软件提供面向服务的航空电子云计算模型,对工程实践具有一定的指导意义。     

对等云存储系统信誉机制研究

云存储是分布式存储技术与虚拟化技术结合的产物,是分布式存储技术的最新发展.云存储意味着存储可以作为一种服务,通过互联网提供给用户.相对于当前主从（Master/Slave）结构的GFS（Google File System）,HDFS（Hadoop Distributed File System）,Sector,KFS...     

一种面向云计算的分态式自适应负载均衡策略

在云计算环境中,大规模并行任务的运行容易造成某些节点负载过重,进而导致整个云计算平台负载不均衡和效率低下。针对此问题,提出了一种面向云计算的分态式自适应负载均衡策略。该策略根据节点的负载度判断节点负载的状态,当节点处于轻度过载或重度过载时,自发地执行过载避免或快速均衡的方法。该策略通过动态调整节点的效益度,使轻度过载的节点能够尽量避免重度过载,重度过载的节点能够快速恢复到正常负载。实验结果表明,分态式自适应负载均衡策略能有效实现云计算系统中的负载均衡,提供高效的性能。     

面向分布式共享的海洋监测时空数据表达与传输模式研究

针对海洋时空监测数据分布式共享中的网络传输性能瓶颈问题，提出了一种基于共享式编码与实时压缩的时空数据表达与传输模式，建立了面向服务的海洋时空数据分布式共享框架，采用GML、KML、GeoJSON实现了海洋监测数据的编码式表达，采用压缩算法实现了数据实时高效传输。基于阿里云计算平台，设计和部署了面向海洋应用的分布式GIS系统作为实验平台，实验结果表明，采用GeoJSON和Deflate 6/GZIP建立海洋监测时空数据表达与传输模式，在分布式共享与集成系统中表现出较好的适用性和较突出的性能优势。     

基于云存储的精品资源共享模式研究

针对高校精品资源共享模式中投入大、管理难、资源浪费等问题,利用云存储强大的虚拟化技术及高效的信息处理能力,设计了基于云存储的精品资源共享平台。讨论了云存储平台的系统架构、详细设计及其关键技术,为实现一个更高效、节能的服务模式提出了一个全新思路。