检索结果-内蒙古大学图书馆

智能物联技术 2021年第1期4卷 1-8页

作者：冯丹华中科技大学计算机科学与技术学院华中科技大学武汉光电国家研究中心信息存储与光显示功能实验室华中科技大学信息存储系统教育部重点实验室华中科技大学数据存储系统与技术教育部工程研究中心

大数据时代,数据爆炸性增长,要求数据存储高性能、可扩展、低能耗、低延迟、高安全、高可靠以及长久保存。本讲座介绍了大数据存储系统的发展背景及现状,并基于大数据存储系统的需求,对闪存技术、新型非易失存储器、面向NVM的文件系统...

大数据时代,数据爆炸性增长,要求数据存储高性能、可扩展、低能耗、低延迟、高安全、高可靠以及长久保存。本讲座介绍了大数据存储系统的发展背景及现状,并基于大数据存储系统的需求,对闪存技术、新型非易失存储器、面向NVM的文件系统和分布式存储技术相关研究现状以及所做主要工作进行了介绍。新型存储器件的出现给大数据存储系统带来了新的发展机遇,但如何形成与之相适应的新的芯片、器件和设备,最后运用到大数据存储系统中,使之发挥作用,满足复杂应用环境需要,是未来研究和发展的趋势。

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大数据时代存储相关技术研究(一)

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智能物联技术 2020年第6期3卷 1-8页

作者：冯丹华中科技大学信息存储系统教育部重点实验室华中科技大学数据存储系统与技术教育部工程研究中心华中科技大学武汉光电国家研究中心信息存储与光显示功能实验室华中科技大学计算机科学与技术学院

大数据时代,数据爆炸性增长,要求数据存储的高性能、可扩展、低能耗、低延迟、高安全、高可靠以及长久保存。本讲座介绍了大数据存储系统的发展背景及现状,并基于大数据存储系统的需求,对闪存技术、新型非易失存储器、面向NVM的文件系...

大数据时代,数据爆炸性增长,要求数据存储的高性能、可扩展、低能耗、低延迟、高安全、高可靠以及长久保存。本讲座介绍了大数据存储系统的发展背景及现状,并基于大数据存储系统的需求,对闪存技术、新型非易失存储器、面向NVM的文件系统和分布式存储技术相关研究现状以及所做主要工作进行了介绍。新型存储器件的出现给大数据存储系统带来了新的发展机遇,但如何形成与之相适应的新的芯片、器件和设备,最后运用到大数据存储系统、架构和软件中,使之发挥作用,满足复杂应用环境需要,是未来研究和发展的趋势。

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对象存储器中光纤通道驱动程序设计与优化

对象存储器中光纤通道驱动程序设计与优化

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第15届全国信息存储技术学术会议

作者：刘景宁王晓静童薇时洋冯丹华中科技大学计算机科学与技术学院信息存储系统教育部重点实验室

研究并实现了Linux平台下光纤通道适配器驱动程序的多层次架构.研究光纤通道适配器驱动程序使得其硬件性能得到较大的发挥,通过使用直接访问控制中的聚散映射和中断消减的机制对驱动程序性能进行优化,提高了数据的传输速率,满足基于对... 详细信息

研究并实现了Linux平台下光纤通道适配器驱动程序的多层次架构.研究光纤通道适配器驱动程序使得其硬件性能得到较大的发挥,通过使用直接访问控制中的聚散映射和中断消减的机制对驱动程序性能进行优化,提高了数据的传输速率,满足基于对象存储系统(OBS)的带宽需求.测试结果表明,通过对驱动程序的优化,通道适配器的传输速率与理论值较为接近.

关键词：光纤通道对象存储聚散链中断消减机制

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面向大数据时代的计算机系统能力培养改革与实践

面向大数据时代的计算机系统能力培养改革与实践

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2016年全国高校计算机教育大会

作者：陆枫华中科技大学计算机科学与技术学院湖北武汉430074 华中科技大学服务计算技术与系统教育部重点实验室湖北武汉430074 华中科技大学集群与网格计算湖北省重点实验室湖北武汉430074 华中科技大学大数据技术与系统湖北省工程实验室湖北武汉430074

针对大数据时代计算机本科专业人才培养出现的新问题,分析目前国内外计算机系统能力培养的改革现状和趋势,阐述将培养并行计算能力作为基本培养目标之一,从新增和沉淀的角度改革和整合课程内容,以抽象和总结的方法形成层层递进的课程知... 详细信息

针对大数据时代计算机本科专业人才培养出现的新问题,分析目前国内外计算机系统能力培养的改革现状和趋势,阐述将培养并行计算能力作为基本培养目标之一,从新增和沉淀的角度改革和整合课程内容,以抽象和总结的方法形成层层递进的课程知识体系,提出面向大数据时代计算机系统能力培养的课程体系改革方案.

关键词：高等教育计算机专业课程改革

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构建面向数字视频应用的廉价大规模存储系统

构建面向数字视频应用的廉价大规模存储系统

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第十三届全国信息存储技术学术会议

作者：董晓明谢长生华中科技大学计算机科学与技术学院信息存储系统教育部重点实验室武汉430074

为了满足企业级数字视频应用对廉价大规模存储系统的需求,本文提出了两种用PC构建磁盘存储系统的方案:NAS集群和基于iSCSI的IPSAN,并对影响方案设计的关键技术进行了分析.分析表明,两种方案技术难度相当,性价比高,切实可行.

关键词：集群 iSCSI 存储网络数字视频存储系统

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基于原子混淆的通用侧信道漏洞修补方法

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网络与信息安全学报 2022年第2期8卷 100-111页

作者：邹德清张盼刘伟陈维杰陆弈帆大数据技术与系统国家地方联合工程研究中心湖北武汉430074 服务计算技术与系统教育部重点实验室湖北武汉430074 大数据安全湖北省工程研究中心湖北武汉430074 华中科技大学网络空间安全学院湖北武汉430074 北京京航计算通讯研究所北京100089

包含侧信道漏洞的代码在程序被执行时会表现出与输入有关的非功能性行为,攻击者利用微架构的侧信道攻击可获取这些行为,并通过分析行为与输入之间的关联模式恢复应用数据内容,达到窃取用户机密数据的目的。软件层的侧信道漏洞修补方法... 详细信息

包含侧信道漏洞的代码在程序被执行时会表现出与输入有关的非功能性行为,攻击者利用微架构的侧信道攻击可获取这些行为,并通过分析行为与输入之间的关联模式恢复应用数据内容,达到窃取用户机密数据的目的。软件层的侧信道漏洞修补方法带给程序的性能损耗较低,并且因为无须修改硬件或系统,可实现快速修补和大范围部署,成为密码算法实现采用的主流策略。现有修补方案与程序的具体实现深度绑定,需要人工介入,存在实现难度大、不通用的问题。针对以上问题,提出了一种结合动态混淆技术和硬件原子事务特性的通用侧信道漏洞修补方法。所提方法向侧信道漏洞代码中插入动态混淆访存操作,以达到隐藏真实访存地址的目的,并将漏洞代码和混淆访存封装为硬件原子事务,保障被封装的代码在运行时连续执行而不被中断,避免攻击者利用细粒度的侧信道攻击区分真实的访存操作和混淆的访存操作。基于LLVM编译器实现了原型系统SC-Patcher,引入了包括安全跳板和原子事务聚合等在内的多种设计,提高了方法的安全性和实用性。安全与性能测试结果表明,使用所提方法完成侧信道漏洞修补的程序,在几乎未增加额外性能开销的同时,能够有效抵抗侧信道攻击,防范攻击者从漏洞处还原有效的机密数据内容。

关键词：侧信道防御漏洞修补原子事务混淆执行

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大数据基础理论与系统关键技术浅析

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数据与计算发展前沿 2019年第1期1卷 22-34页

作者：华强胜郑志高胡振宇钟芷漫林昌富赵峰金海石宣化大数据技术与系统国家地方联合工程研究中心湖北武汉430074 服务计算技术与系统教育部重点实验室湖北武汉430074 集群与网格计算湖北省重点实验室湖北武汉430074 华中科技大学计算机科学与技术学院湖北武汉430074

【目的】本文主要就大数据基础理论及系统相关研究背景、技术架构和关键技术展开介绍,并结合技术发展趋势提出未来研究和技术发展方向。【方法】本文在简要介绍大数据处理基础理论的基础上,从面向数据并行的大数据处理技术、RDF(Resourc... 详细信息

【目的】本文主要就大数据基础理论及系统相关研究背景、技术架构和关键技术展开介绍,并结合技术发展趋势提出未来研究和技术发展方向。【方法】本文在简要介绍大数据处理基础理论的基础上,从面向数据并行的大数据处理技术、RDF(Resource Description Framework)图数据的查询与匹配、大数据分析技术三个方面简要介绍了大数据系统的关键技术。【结果】未来数据产生的速度将进一步提高,在这种应用背景下,如何在设备端进行快速的数据处理成为一种趋势。【结论】未来,我们将在继续关注大数据基础理论与系统关键技术的基础上,引入边缘计算、雾计算等场景,研究物联网环境下的大数据处理。

关键词：低复杂度算法数据并行 QoS机制技术图數据处理语言模型

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可配置及历史信息感知的多级缓存策略

可配置及历史信息感知的多级缓存策略

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NCIS2015第21届全国信息存储技术学术会议

作者：祖文强王芳李焱万进武汉光电国家实验室(华中科技大学) 武汉430074 信息存储系统教育部重点实验室(华中科技大学) 武汉430074 华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074

传统磁盘存储设备因其固有的机械特性,已不能满足当前的数据密集型应用程序的需求.基于闪存的固态存储设备(solid state drive,SSD)的出现改善了这种情况,并被广泛用作缓存以降低内存与磁盘之间的性能差距.针对由DRAM和SSD构成的多级缓... 详细信息

传统磁盘存储设备因其固有的机械特性,已不能满足当前的数据密集型应用程序的需求.基于闪存的固态存储设备(solid state drive,SSD)的出现改善了这种情况,并被广泛用作缓存以降低内存与磁盘之间的性能差距.针对由DRAM和SSD构成的多级缓存,提出了一种可配置的历史信息感知的多级缓存替换策略***允许用户配置应用的访问模式、读写模式等多项内容,并且还可以根据应用对文件的历史访问信息来判断访问模式,从而能够适应访问模式的变化.此外,Charm过滤掉那些只访问一次的数据,将多次访问的热数据缓存至SSD,减少对SSD的写入次数,提升SSD寿命.使用MCsim对Charm与现有的多级缓存替换算法进行了对比测试,在实际的工作负载下,Charm优于其它多级缓存算法。

关键词：固态存储设备多级缓存策略历史信息感知访问模式

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纠删码存储系统中基于网络中计算的高效故障重建

纠删码存储系统中基于网络中计算的高效故障重建

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第 23 届全国信息存储技术学术会议

作者：唐英杰王芳谢燕文武汉光电国家实验室信息存储系统教育部重点实验室(华中科技大学计算机科学与技术学院) 武汉430074 深圳华中科技大学研究院深圳 518000

现在,分布式存储系统存储数PB字节的数据变得越来越常见。这些系统不得不忍受由软件失效,硬件损坏和机器重启等引起的各种不同的系统故障。为了保证系统可靠性和数据完整性,传统的分布式存储系统大多数采用基于多副本的高可靠性技术,多...

现在,分布式存储系统存储数PB字节的数据变得越来越常见。这些系统不得不忍受由软件失效,硬件损坏和机器重启等引起的各种不同的系统故障。为了保证系统可靠性和数据完整性,传统的分布式存储系统大多数采用基于多副本的高可靠性技术,多副本不仅可以多节点提供服务分担负载,而且当数据丢失时只需要从另外的可用副本拷贝数据即可完成恢复,恢复开销较小,但是因为需要对数据存储多份,导致其存储开销太大。而纠删码技术作为另外一种冗余策略部署在分布式存储系统中,能够以较低的存储开销为系统提供高可靠性。但是纠删码也存在一个明显的缺点,纠删码系统中所有的数据只存储一份,所以当发生数据丢失时,需要通过读取多个磁盘,进行解码计算才能恢复数据,这个过程会产生大量的网络传输和存储I/O操作,导致系统恢复开销大。目前,国内外针对纠删码存储系统的恢复性能优化做了大量的研究,其中大部分工作是通过设计一种新型编码结构来提高恢复性能,但是或多或少都会牺牲一些其他方面的性能。为了能够在不损失其他性能的同时降低恢复开销,本文着眼于纠删码系统的修复路径,针对传统纠删码系统在恢复数据过程中产生的网络瓶颈,利用软件定义网络(software define network,SDN)的技术,提出一种在网络中进行计算的高效故障重建方案INP(In-network Pipeline),其中SDN控制器根据网络的全局拓扑信息以及交换机的负载情况,选择出合适的交换机用于计算,并将交换机和数据节点之间的连接方式以一种树型结构进行表示,系统根据该树型结构让交换机和数据节点建立连接,进行数据传输,并在交换机上完成部分计算,减少向后传输的网络流量,从而消除网络瓶颈,提升恢复性能。本文在HDFS(Hadoop Distributed File System)系统上部署RS(Reed-Solomon)编码实现了INP方案,并通过理论分析说明INP方案可以适用于多种编码结构。在测试部分,以降级读为例,评估了不同网络带宽下INP方案的恢复效率。实验结果表明,与传统纠删码系统相比,INP方案总是能大幅减少网络流量,并且在一定带宽条件下,能够接近和正常读取数据一样的时间开销。

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基于NVM的存储安全综述

基于NVM的存储安全综述

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第 23 届全国信息存储技术学术会议

作者：李月王芳武汉光电国家实验室信息存储系统教育部重点实验室(华中科技大学计算机科学与技术学院) 武汉430074 深圳华中科技大学研究院深圳 518000

随着信息技术的不断发展,各种电子设备也在不断的丰富着人们的生活,每个人都是海量数据的产生者,大数据时代悄然到来.大数据时代的来临向存储系统提出了新的机遇和挑战,传统的基于动态随机存储(DRAM)的内存架构面临着众多问题：DRAM制...

随着信息技术的不断发展,各种电子设备也在不断的丰富着人们的生活,每个人都是海量数据的产生者,大数据时代悄然到来.大数据时代的来临向存储系统提出了新的机遇和挑战,传统的基于动态随机存储(DRAM)的内存架构面临着众多问题：DRAM制造工艺已达到极限,不断扩大的容量使得能量消耗愈发严重;新型非易失存储器件(NVM)具有非易失、字节寻址、空闲能耗低等优势,可以作为外存、内存或存储级内存(SCM),为未来存储系统的变革提供了新选择,但同时也引入了一些安全问题.①对于NVM器件本身,其耐久性有限,频繁对某一位置进行写操作会造成该位置磨损,设备寿命降低,采用磨损均衡算法,改变写操作的执行过程,或减少写入量、写入次数的方法能够有效提升NVM寿命,降低因频繁写入攻击造成的损失.②由于NVM具有非易失性,当NVM作为内存时,会产生众多问题.断电后NVM中的数据不会丢失,采用内存加密、完整性保证机制可以防止攻击者窃取数据提取敏感信息或对数据进行篡改;加密技术具有扩散性,即使仅修改明文的小部分数据,密文都会产生雪崩式变化,大大增加了写操作的数量,且对已有的磨损均衡技术产生影响,采用加入磨损均衡等提升NVM寿命办法的加密技术框架可缓解该问题.当NVM与DRAM构成混合内存时,由于两者分别为非易失和易失性设备,指针与指针指向位置可分别位于两种介质中,发生断电或程序故障时,可能产生指针指向不明等问题.不论NVM是作为直接内存还是与DRAM构成混合内存,若原子操作的写流程只写了部分内容,则产生部分写问题.又有CPU输出到内存的数据是乱序的,系统故障或断电会产生乱序写问题.对乱序写问题,DRAM只需重启进行内存重建即可解决该问题,由于NVM的非易失特性,重启无法解决该问题,可能产生更严重的后果.针对部分写与乱序写问题,需要设计内存一致性方案提供一致性保证.③由于NVM像DRAM一样可字节寻址,可作为内存,又具有非易失性,可作为持久化存储,因此可将NVM视为SCM.然而,应用程序通常通过存取(load/store)接口直接访问NVM,不使用耗时的基于块的磁盘I/O进行访问,以此达到较高的性能,但绕过了文件系统等权限管理、一致性管理机制,若应用或驱动程序存在缺陷,可能导致杂散写入(stray writes),文件管理权限失效,需要设计新的权限管理机制.④除以上安全问题外,其他常见的如冷启动攻击、侧信道攻击等安全问题也亟待解决.最后对NVM存储安全未来的研究方向进行探讨,从硬件层面上,可针对目前的NVM耐久性提升方案进行优化,降低时间空间或计算开销,或设计新方案.从操作系统层面上,针对内存的加密方案有直接加密和计数器加密,可对加密方案进行改进或设计更为合理的新加密方案.常见的内存攻击,如代码破坏攻击、信息泄露、数据攻击、控制流劫持攻击等在NVM环境下的解决方案需要考虑NVM的特性进行改进.从编程模型层面上,需要将传统的内存一致性模型延伸到持久化存储中.此外,NVM在其他设备使用过程中存在的安全问题也值得关注.尽管NVM在实际使用过程中仍存在众多问题亟待解决,但其优越的性能仍使未来研究充满希望.

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