摘要：根据网络处理器(NP)与通用处理器(GPP)的特点,提出了一种结合NP和GPP的流量管理系统结构,基于此系统结构,设计了一种流量识别系统,并描述了系统中核心部分——NP与GPP的通信机制的设计和实现。在这种系统中,NP作为快速数据通信进行数据包收发、流存储等处理,并根据需要将部分数据包通过21555非透明桥传给GPP;GPP作为慢速数据通道使用基于深度包检测的L7-filter模块对流量进行识别,并将识别的结果传给NP,NP根据结果对流量进行控制管理等操作。

摘要：针对目前基于远程直接内存访问（RDMA）的远程过程调用（RPC）设计在多核背景下存在的性能和扩展性问题，提出了一种新的基于RDMAWrite的高效RPC设计方法并对网络文件系统（NFS）提供了支持。重点就设计中的安全性问题和内存管理机制进行了分析，并针对内存有效利用提出了被动和主动两种回收机制。测试结果表明，这种新的RPC设计方法能降低RPC延迟13％～20％。对内存文件系统及真实磁盘文件系统的测试表明，此设计能有效提高多核系统中RPC的性能和扩展性。

摘要：随着GPU等加速部件在超级计算领域的广泛应用,超级计算机单个节点的硬件并行度比单核时代高几倍甚至几十倍。在该环境下,并行应用于单个芯片、计算节点内和计算节点间的通信密度较单核时代急剧增加,通信瓶颈问题愈发突出。为应对高并行度带来的通信瓶颈问题,提出一种同步引擎的硬件设计,该同步引擎可有效地支持和加速计算节点内多任务间频繁小数据量传输(细粒度同步)以及计算节点内和节点间的Barrier、All-reduce集合操作,进而加速并行应用的性能。测试结果表明,在16进程规模下的集合操作测试中,同步引擎相比传统的软件实现有约4倍的加速,在三角矩阵分解(LU分解)测试程序中可以获得约20%的性能提升。

摘要：为提高层次凝聚聚类（HAC）算法的执行效率和结果质量，对其进行了动态分析，研究了一次合并对后续合并的影响。分析表明，合并两个类会生成一个新类，并使被合并的类的共享邻居的邻居数减小1；当新生成的类或邻居数减小的类参与后续合并时，会影响执行效率；一次合并会改变参与合并的类和它们的候选邻居之间的准则函数值，从而影响后续合并提高质量的程度。基于上述分析并结合模块性的定义，研究了现有准则函数对凝聚过程的影响以及它们的缺陷，并设计了两个新的准则函数。在大量数据集上的买验表明，新的准则函数提高了层次凝聚聚类算法的执行效率和结果质量。

摘要：云计算是一个热点研究领域.研究人员提出多种资源共享和资源动态配置策略.然而,很少有工作关注动态提供的资源的可靠性问题.该文提出云计算平台异构服务整合环境下基于失效规律的节点资源动态提供策略.该文的策略通过综合考虑资源需求和资源失效在时间和空间上的规律,保证动态提供的节点资源的可靠性.该文设计实现了一个整合异构负载的云计算模拟器平台和系统资源的多维度失效模型框架,来验证文中提出的策略.该文的云计算模拟器通过模拟异构负载对资源的使用和失效规律,来验证资源动态提供策略的性能.该文基于模拟器平台,使用真实的异构负载评价所提出的策略.结果表明,与baseline策略相比,该文提出的策略可以有效提高动态提供的节点资源的可靠性,屏蔽掉大量节点资源的失效,同时对资源使用效率和服务性能不引入负面影响.该文提出的策略对资源失效非一致性分布的情况也有较好的屏蔽能力.针对资源失效在时间空间特性上的评价,表明该文策略适用于云计算环境.此外,该文策略不涉及对系统平台的任何修改或侵入式监测,该文提出的策略有很好的应用前景.

摘要：随着互联网应用的发展和云计算的兴起,在线图片、音频、视频以及微博等服务逐渐广泛发展,这些应用展示了与传统应用截然不同的数据访问和存储模式.数据中心内每秒钟都有大量较小文件的生成、分析和返回,这些应用对高并发海量文件的高吞吐、低延迟读写提出了新的挑战.提出基于分布式表存储的全新的分布式文件系统HVFS来管理数以十亿计的文件,并同时支持高吞吐和低延迟的文件访问.HVFS通过改进分布式可扩展哈希来管理元数据、日志结构的格式和列存储来利用时空局部性.本文描述了HVFS的设计和实现并进行了中等规模的实验.实验显示HVFS的表存储结构能够线性的扩展,并在82个结点上提供超过240,000次/秒、100,000次/秒的数据(<1KB)写和读;基于FUSE的实现在32个节点上提供超过180,000个/秒的文件创建速度.

摘要：在文件预取技术中,如何提高文件预取的命中率和适用度一直是研究的焦点.尤其是在面对大批量数据读取的时候,如何提高预取命中率对系统的性能提升有着至关重要的影响.本文提出识别I/O Feature的预测模型(IOPM),该模型通过记录文件的历史访问信息获取I/O Features,然后分析这些I/O访问模式,设计一个简单高效的特征符号表来表示这些模式.此预测模型可以有效地识别出顺序读、固定点读、逆序读、跳读、多步跳读等多种模式.同时,该模型添加应用程序的信息,可以有效地对不同程序之间的交叉读做出预测,具有很高的预测命中率.

摘要：随着数据量的增加和元数据操作性能需求的提高,传统基于磁盘(HDD)存储架构的机群文件系统元数据存储系统由于HDD成为性能瓶颈而无法满足需求.将SSD应用到元数据存储中,设计实现了一个基于SSD+HDD的异构元数据存储系统Hybrid MDSL.针对SSD的I/O特性设计了基于追加写的元数据存储组织,并通过基于访问热度的数据迁移机制提高SSD空间利用率.测试结果表明,Hybrid MDSL明显提高了元数据I/O的性能.

摘要：片内多核已成为延长摩尔定律的方式,并行算法设计、编程模型、编译器和运行时系统都需要利用计算模型进行分析。现有多核模型对线程间共享缓存等资源的竞争已有较精确的模型,但是对于线程间数据共享考虑较少。提出线程间共享缓存的横向局部性和任务共享率概念,基于此扩展串行存储层次模型RAM(h),提出考虑任务共享率的多核并行计算模型MRAM(h)。

摘要：针对多操作系统核心下网络I/O资源的高效共享问题,提出的基于全局地址空间的I/O虚拟化方法.方法采用了半虚拟化的设计思想,基于全局地址空间支持,主、从核心在通信的关键路径上均可对网络设备直接发起I/O操作,从而获得最佳的I/O虚拟化性能.本文以HPP结构为实例,研究了将提出的I/O虚拟化方法应用到HPP结构下对InfiniBand网络进行虚拟化的关键技术,实现了从核心I/O通信时的OS旁路和主核心旁路.对曙光6000原型系统的测试表明,在主、从核心配置相同的情况下,从核心使用虚拟化InfiniBand的通信性能与主核心相当,I/O虚拟化对应用性能的影响小于2%.