摘要：数据中心网络拓扑结构设计是从物理层和传输层对数据中心网络设备选型及互联模式进行的全面设计,数据中心网络拓扑结构的设计需要满足数据中心对网络带宽、可拓展性、时延及可靠性等方面的需求。因此,数据中心网络拓扑结构在设计过程中需要遵循一定的原则。本文从数据中心网络建设需求出发,对常见的数据中心网络拓扑结构进行了分析,并在此基础上形成了面向网络建设需求的数据中心网络拓扑设计策略。希望本文研究可以为数据中心网络拓扑结构设计和网络性能优化提供更多参考。

摘要：大数据对存储系统的可扩展性、性能和成本等方面提出了更高的要求。瓦记录(Shingled Magnetic Recording,SMR)硬盘由于存储密度高、价格便宜,正逐步被广泛应用于大数据存储系统。但是,SMR硬盘的随机写性能较差,与快速的基于闪存的固态硬盘(Solid State Drive,SSD)一起构成混合存储时可以显著提升性能。同时,基于写优化的日志结构合并(Log-Structured Merge,LSM)树的键值存储已被广泛应用于许多NoSQL系统,如BigTable,Cassandra和HBase等。因此,如何基于新型的SSD-SMR混合存储构建出高性能的LSM树键值存储系统是一个具有很大研究价值的问题。首先建立基于SSD-SMR混合存储的LSM树键值系统的性能模型,然后针对SSD和SMR的硬件特征以及LSM树键值存储的软件特点,设计了一套面向SSD-SMR混合存储进行性能优化的LSM树键值存储系统,并基于LevelDB实现了该系统。在仅仅使用0.4%~2%空间的SSD的情况下,所提方法可以使SSD-SMR混合存储方案比普通磁盘方案的随机写性能提高20%,随机读性能提高5倍。

摘要：人工智能的巨大市场需求极大地促进了云计算的发展.随着公用云定价模式的逐渐成熟,预算成本约束已成为异构云计算系统中大型工作流科学应用设计调度策略首要考虑的问题.本文基于异构云计算系统,提出一种预算成本约束下高效的工作流任务调度算法(ESBL).ESBL算法根据给定的工作流任务集及预算成本,首先确定各任务的执行优先级及预算等级成本;然后根据给定的虚拟器集群决定该任务集中关键路径对应的关键虚拟机节点;最后将任务映射至虚拟机,优先保证关键路径上的任务分配至关键虚拟机节点,其它任务节点按照更新的预算成本选择最佳虚拟机.ESBL算法既保证了任务集遵循约束条件,又最大限度地根据任务的优先等级预留计算成本.在真实并行应用的实验中,与著名的预算等级最小化调度长度算法相比,ESBL在不增加实际计算成本的前提下,工作流的调度长度可以降低12.11%-17.22%.

摘要：为了解决异构云系统中能耗约束条件下的调度长度最小化问题,提出了一种新颖的预算等级(BL)能耗预分配策略,并设计了一种能耗约束下最小化调度长度算法(BLMSL),BLMSL算法包含任务优先级队列建立、任务能耗约束预分配、最佳处理器与频率组合选择3个阶段。在Epigenomics和LIGO两类科学工作流上进行实验,结果表明,在满足能耗约束的前提下,BLMSL算法相比当前最先进的启发式算法能获得更小的调度长度,具有明显优势。