并行处理可视化监测环境

针对并行程序的工程化开发中缺乏有效的并行程序执行过程的可视化、性能监测与分析工具 ,该文设计和实现了一个面向并行程序的集成开发环境的可视化与监测分析工具。该环境集成并行过程的可视化、并行性能监测和评价于一体 ,根据它提供的直观可视信息 ,程序员能形象化地看到并行程序的运行状况 ,了解并行程序的执行性能 ,并通过性能监测分析比较并行算法 ,找出并行算法的性能瓶颈。该工具已应用于胜利油田的油藏数值并行模拟中 ,有效地支持了油藏数值模拟并行程序设计的开发 ,并获得了较好的效果     

基于Cluster的大型油藏数值模拟的并行计算

大规模整体油田的精细油藏数值模拟需要并行处理。该文基于Cluster并行系统,将三维三相油藏压力计算,转化为以油层为并行计算粒度、通过井筒压力耦合全油藏压力的多层二维二相的压力计算,用网格节点排序方法和预处理算法等缩短计算时间,实现了100.2万网格点的实际大规模油藏数值模拟问题,在17个处理机并行计算时,加速比达6.75。结果表明,该并行计算具有较好的效果,该并行软件正在胜利油田得到应用。     

基于VSM的中文文本分类系统的设计与实现

文本分类是指在给定分类体系下,根据文本的内容自动确定文本类别的过程。该文阐述了一个基于向量空间模型的中文文本分类系统的设计和实现。对文本分类系统的系统结构、预处理、特征提取、训练算法、分类算法等进行了详细介绍。引入标题权重系数改进词语权重,并提出了一种新的分类算法。实验测试结果表明查全率和准确率均达到90%左右,而且标题权重的引入和新分类算法的实施有效地改善了分类性能。     

面向集群的消息传递并行程序容错系统

为了保证大规模集群系统的可靠性和可用性,设计并实现了一个面向集群消息传递并行程序的容错系统。该系统采用检查点设置与卷回恢复技术,提出了基于内存排除的退出重进入并行环境策略,实现了对用户程序完全透明的容错功能、进程迁移以及系统自动重构。实验结果表明:检查点设置和系统恢复开销小于10%,符合大规模并行程序容错功能的要求。该系统提高了集群系统的可靠性和可用性,其设计结构和实现方法可以方便地移植到其他消息传递系统。     

机群文件系统中一种文件迁移的客户端决策

为降低机群文件系统中文件访问的平均响应时间,提出了一种能反映机群节点上文件访问频繁程度的热量模型,在此模型的基础上给出了一种文件迁移的客户端决策,用于决定在非重负载情况下,单个文件在机群中的理想存放位置.模拟对比实验的结果显示,采用该策略,在总负载恒定的情况下,在4、8节点机群上文件访问的平均响应时间分别降低了21.6%和26.3%,在平均负载恒定的情况下,在4、8节点机群上文件访问的平均响应时间分别降低了22.2%和16.8%,结果表明该策略可以有效地降低文件访问的平均响应时间,提高系统的可扩展性,从而提高机群文件系统的性能.     

基于定位目录的元数据管理方法

元数据的访问性能和可扩展性是影响大规模存储系统整体性能的关键因素。该文提出了一种基于定位目录的元数据组织机制。该机制以定位目录作为元数据定位、负载评价以及元数据动态迁移的基础,保持了元数据的目录相关性,提供了较高的元数据访问的性能;在此基础上的负载评价方法以很小的开销反映操作历史信息的影响。测试数据表明,该机制可以提供良好的负载调节能力。     

大规模流媒体服务间隔缓存策略的性能预测模型

静态分析模型能在负载固定的情况下预期不同因素对缓存算法性能的影响,为解决该模型在动态负载下预测精度不高的问题,结合实际用户访问行为研究,采用负载拟合的方法对此问题进行探讨,并提出了一种针对变动负载的间隔缓存类算法的动态性能模型。该模型可更准确估算系统实际性能,从而为用户控制等策略提供参考。实验结果表明,静态模型的缓存命中率预测结果比实际高70%以上,而该模型则能适应负载的变动,预测结果与实际结果差别在10%左右。     

Design and Implementation of a Fibre Channel Target Driver Supporting SCSI

Fibre channel storage area networks (FC-SAN) are effective solutions to address storage management problems caused by very large volumes of data. But the expense of fibre channel devices limits FC-SAN applications. The use of IP networks instead of fibre channel networks will reduce SAN cost, but will also reduce the performance. Therefore, small computer system interface (SCSI) devices were considered to replace FC disks to reduce the SAN cost. A driver for the FC network adapter and the FC target, designed and implemented to support this structure, obeys the SCSI protocol and works in target mode with 200 MB/s bandwidth. The FC target architecture and implementation were compared with the FC initiator.The SCSI command transfer process in the FC layer was described. The performance test results show that the maximum I/O throughput reachs 167 MB/s for read requests and 196 MB/s for write requests (FC bandwidth is 200 MB/s), verifying that the FC target is very efficient. The modularization, efficiency, and low cost of the FC target will enable SAN and fibre channel to be more widely used in applications.     

基于非易失性存储器的存储系统技术研究进展

 非易失性存储器（NVM）主要包括两类,即适用于外存的、块寻址的闪存和适用于内存的、字节寻址的持久性内存。相比于传统磁盘,闪存具有性能高、能耗低和体积小等优势;相比于DRAM（动态随机存储器）,持久性内存如PCM（相变存储器）、RRAM（阻变存储器）等,具有非易失、存储密度高以及同等面积/内存插槽下能给多核环境的CPU 提供更多的数据等优点,这些都为存储系统的高效构建带来了巨大的机遇。然而,传统存储系统的构建方式不适用于非易失性存储器,阻碍了其优势的发挥。为此,分析了基于非易失性存储器构建存储系统的挑战,从闪存、持久性内存两个层次分别综述了它们在存储体系结构、系统软件以及分布式协议方面的变革,总结了基于非易失性存储器构建存储系统的主要研究方向。