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混合型无线NoC系统建模与拓扑结构研究: 片上网络(Network-on-Chip, NoC)作为复杂片上系统(System-on-chip, SoC)的一种新兴的互连与通信架构，当其向更大规模和更复杂化方向发展时，平面多跳有线链路所带来的延时与能耗问题，严重限...; 黎建华; 关键词：带宽分配拓扑结构

面向海量自体的检测器反向生成算法: 2016年; 检测器生成算法是影响人工免疫系统性能的重要因素之一，在大数据环境下由于自体数量的庞大使得现有检测器生成算法无法在有限时间内构建出成熟检测器集．在前期使用MapReduce模型构建分布式检测器生成系统的基础上，分析影响算法效率的主要因素；设计了MapReverse Reduce模型构建检测器反向生成算法；通过Reverse阶段反转Map阶段的检查结果并将非法检测器键值对发送给Reduce阶段进行成熟检测器筛选，提高海量自体时人工免疫系统生成检测器的效率；最后在Hadoop集群中分别使用MapReduce模型和MapReverseReduce模型实现检测器生成算法的原型系统，并使用CERT synthethic sendmail data数据集进行测试与分析，验证了使用MapReverseReduce模型生成检测器的时间开销只有使用MapReduce模型时的5．22％-19．07％，并在自体数量不断增加时保持算法时间开销的稳定．; 蔡涛王伟生牛德姣倪晓蓉胡永良; 关键词：检测器生成算法人工免疫分布式存储并行计算

面向云应用的存储缓存子系统被引量：1: 2014年; 性能是云应用的重要指标,云应用与现有应用在数据存储与管理方式和访问模式等方面存在较大差异,这使得传统的缓存管理算法难以适应云应用的要求.针对云应用的特性,设计了基于影响因子的缓存策略,亦即将元数据和数据缓存分开管理,使用影响因子综合管理影响缓存被再次访问的几率的多种因素,区别创建、打开、读取和修改等操作对缓存再次访问的几率的影响;设计了缓存关联管理策略,即利用元数据和数据之间的关联提高缓存管理的性能;设计了缓存主动调度策略,即通过主动淘汰较低影响因子的缓存项和动态调整元数据与数据缓存的大小来提高缓存子系统的适应能力和性能.最后实现了原型系统,并使用Filebench和Postmark进行了测试和分析,验证了面向云应用缓存子系统原型能提高1％～120％的I/O性能以及2％～87％的操作处理速度.; 蔡涛牛德姣张永春倪晓蓉周东明; 关键词：缓存

不同网络环境下大数据系统的测试与分析被引量：5: 2016年; 为了研究网络架构和通讯协议对大数据处理与应用系统效率的影响,在介绍与分析不同网络架构和通讯协议的基础上,使用以太网和Infiniband网络连接,安装TCP/IP,IPoIB和RDMA协议,构建了Hadoop,Tachyon和Spark原型系统,使用通用测试工具和例程等进行了测试.测试结果表明相比使用TCP/IP,使用IPoIB能提高Hadoop的I/O性能4.6-5.6倍,减少Tachyon数据处理的时间开销达2%-27%,减少了Spark 90%-95%的时间开销,同时Spark性能提高了46倍.此外使用RDMA相比IPoIB减少了3%-15%的系统开销.最终分析得出,高速网络架构和高效通讯协议能有效提高大数据处理系统的I/O性能、处理效率和适应能力.; 朱叶青牛德姣蔡涛何耀; 关键词：HADOOP TACHYON SPARK INFINIBAND RDMA

SCMPFS:面向SCM的聚合文件系统被引量：1: 2015年; 由于NVM器件集成度和DIMM接口数量的限制,大容量SCM系统中必然包含DIMM接口和PCIe接口NVM存储设备.这2类NVM存储设备在访问接口、访问方式、I/O性能、存储容量和内嵌处理能力等方面存在很大差异,这使得现有的内存和外存均难以直接应用与统一管理2类NVM存储设备;同时不同文件、文件数据与元数据、文件内各部分数据之间的访问特性和管理要求也不相同,这给高效管理大容量SCM系统带来了极大的挑战.提出了面向SCM的聚合文件系统SCMPFS,统一管理2类NVM存储设备.首先给出了聚合文件系统的结构;接着给出了元数据分层管理算法,具有元数据属性和NVM存储设备的特性,重构元数据的组织结构,将元数据属性合理分布到2类NVM存储设备中,提高元数据查找速度和管理效率;设计了数据聚合管理算法,通过打破文件数据的单一组织结构、通过文件数据在2类NVM存储设备之间的合理分布,提高访问文件的响应速度和文件系统的I/O性能,有效利用2类NVM存储设备中的存储容量;最后使用ramfs和PMBD分别模拟DIMM接口和PCIe接口NVM存储设备,在FUSE的基础上实现了SCMPFS的原型,使用postmark和Linux内核源码进行了测试与分析,验证了SCMPFS相比PMBD上Ext3能提高30%~63%的I/O性能,接近与PMFS,同时避免DIMM接口NVM存储设备容量的限制;此外测试也表明软件和接口开销成为影响大容量SCM系统性能的重要因素之一.; 何耀牛德姣蔡涛朱叶青; 关键词：非易失存储器元数据

一种自适应的混合型无线NoC拓扑结构被引量：5: 2016年; 针对传统大规模片上网络（Network-on-Chip,No C）远距离核间多跳通信所带来的高能耗与延时问题,提出了一种基于虚Torus的自适应的混合型无线No C拓扑结构（VT-AWi No C）.该结构通过引入链路拥塞测度作为感知参数,基于此采用热点无线链路自动探测与带宽动态分配机制,并设计实现发送器动态分配的控制电路模块,以达到根据不同的通信流量模型,于片内自适应地调整拓扑结构及链路带宽的目的.通过建立混合型无线No C的延时与功耗评估模型,对该结构的无线No C进行性能评估.实验结果表明,该自适应拓扑与其它混合型无线No C相比,在随机流量模型下,网络平均延时降低了16.52~23.27%;在20%的热点流量模型下,包平均能耗节省了39.19%;以真实应用FFT作为基准测试,平均延时降低了17.20%~21.68%,并节省了23.49%的包平均能耗.该结构以较小的面积开销获得了更优的性能.; 黎建华吴宁胡永良张肖强

面向NVM的混合粒度文件系统被引量：1: 2016年; 设计面向NVM的混合粒度文件系统UFS，首先给出混合粒度文件系统的结构；设计空间管理策略，将两类NVM存储设备的空间划分为字节区和块区；然后基于多级索引表的元数据和数据管理策略，提高元数据和数据的查找性能；设计了混合式文件数据管理策略，在两类NVM存储设备之间合理分布数据，提高数据的访问效率，解决单一NVM存储设备存储空间不足的问题；最后在fuse的基础上实现了UFS原型系统，使用postmark和fio工具进行了测试与分析。结果表明UFS相比Ext3在I／O性能上提高了28％～166％，接近于ramfs，在保证I／O性能的同时，解决了DIMM接口NVM存储设备空间不足问题。; 何耀蔡涛彭长生; 关键词：SCM 非易失存储器

面向大数据系统的检测器快速筛选算法被引量：1: 2015年; 筛选成熟检测器是决定人工免疫系统性能和效率的关键因素,在大数据环境下由于初始检测器的数量极其庞大,会造成现有检测器筛选算法时间开销过大。针对该问题,提出一种新的海量初始检测器快速筛选算法。设计海量初始检测器的分布存储模式,利用Map/Reduce模型,给出混合式初始检测器快速筛选架构、海量初始检测器分区检查策略和成熟检测器集优化策略,以提高筛选初始检测器的效率,优化成熟检测器。在Hadoop集群中实现面向大数据系统检测器快速筛选算法原型系统,使用CERT synthethic sendmail data数据集进行测试与分析,结果表明,与传统算法相比,该算法能减少58.87%的时间开销,并在初始检测器数量不断增加时保持时间开销的稳定。; 蔡涛倪晓蓉王伟生牛德姣; 关键词：检测器生成算法人工免疫系统

面向新型非易失存储器的文件级磨损均衡机制被引量：2: 2015年; 自旋转移力矩磁存储器(spin transfer torque random access memory,STTRAM)和磁阻式随机存储器(magnetic random access memory,MRAM)等新型存储器具有接近于DRAM的访问速度,是构建高性能外存系统和提高计算机系统性能的重要手段,但有限的写次数是其重要局限之一.设计了文件系统级磨损均衡机制,使用Hash函数分散文件在外存中的存储,避免在创建和删除文件时反复分配某些存储块,通过分配文件空间时选择写次数较低的存储块,避免写操作的集中;使用主动迁移策略,在外存系统I/O负载较低时主动迁移写次数较高的数据块,减少磨损均衡机制对I/O性能的影响.最后在开源的基于对象存储设备Open-osd上实现了面向新型存储器文件系统级磨损均衡机制的原型,使用存储系统通用测试工具filebench和postmark的多个通用数据集进行了测试与分析,验证了基于新型存储器的文件系统级磨损均衡机制能稳定地将存储块写次数差减少到原来的1/20左右,同时最高仅损失了6%的I/O性能和增加了0.5%的额外写操作,具有高效和稳定的特性.; 蔡涛张永春牛德姣倪晓蓉梁东莺; 关键词：非易失存储器

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浙江省自然科学基金(LY13F020012)

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