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分离式数据中心的存储系统研究进展
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作者 舒继武 陈游旻 +3 位作者 汪庆 王晶 李俊儒 廖晓坚 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2023年第8期1503-1528,共26页
随着全球数据的指数级激增,数据中心在存储和管理数据方面正面临空前挑战,基于服务器架构的传统数据中心在资源利用率、扩展性、性能等方面的缺陷日益显著,已经愈发难以满足业务需求.近年来,一种分离式数据中心架构得到了学术界和工业... 随着全球数据的指数级激增,数据中心在存储和管理数据方面正面临空前挑战,基于服务器架构的传统数据中心在资源利用率、扩展性、性能等方面的缺陷日益显著,已经愈发难以满足业务需求.近年来,一种分离式数据中心架构得到了学术界和工业界的广泛关注:该架构下,硬件资源被拆分为不同的硬件资源池(例如处理器池、内存池、存储池等),并通过高速网络互连;管理员可以按需扩展特定的硬件资源池,且各类硬件资源可以在不同应用间灵活共享.然而,分离式数据中心架构在访存模式、存储层级、容错模型、软件开销等方面呈现出显著差异,这为构建分离式架构友好的存储系统带来了新的挑战.首先,分析了分离式数据中心的驱动因素,阐述了其架构特点及优势,并综述了对应存储系统的关键技术和代表性研究工作;然后,围绕数据容错、异构计算及异构网络,展望了未来的发展趋势并给出了总结. 展开更多
关键词 分离式数据中心 分离式内存 分离式存储 存算分离
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非易失主存的系统软件研究进展 被引量:3
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作者 舒继武 陈游旻 +1 位作者 胡庆达 陆游游 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2021年第6期869-899,共31页
互联网和物联网规模的迅速扩张促使全球数据存储总量呈现爆炸式的增长,导致数据系统从计算密集型向数据密集型方向发展.如何构建可靠高效的数据存储系统,成为大数据时代迫切需要解决的问题.相比传统磁盘,非易失主存具有性能高以及字节... 互联网和物联网规模的迅速扩张促使全球数据存储总量呈现爆炸式的增长,导致数据系统从计算密集型向数据密集型方向发展.如何构建可靠高效的数据存储系统,成为大数据时代迫切需要解决的问题.相比传统磁盘,非易失主存具有性能高以及字节寻址等优点,这些独特的优势为高效存储系统的构建提供了新的机遇.然而,传统存储系统的构建方式不适用于非易失主存,无法发挥出非易失主存的性能优势,并且容易造成一致性开销高、空间利用率低、编程安全性低等问题.为此,本文分析了基于非易失主存构建存储系统面临的挑战,在系统软件层次分别综述了空间管理机制、新型编程模型、数据结构、文件系统和分布式存储系统等方面的研究进展,并展望了基于非易失主存构建存储系统的未来研究方向. 展开更多
关键词 非易失主存 系统软件 空间管理机制 编程模型 数据结构 文件系统 分布式系统
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内存计算研究进展 被引量:6
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作者 毛海宇 舒继武 +1 位作者 李飞 刘喆 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2021年第2期173-205,共33页
随着应用数据处理需求的激增,在传统冯·诺依曼(von Neumann)体系结构中,处理器到主存之间的总线数据传输逐渐成为瓶颈.不仅如此,近年来兴起的数据密集型应用,如神经网络和图计算等,呈现出较严重的数据局部性,缓存命中率低.在这些... 随着应用数据处理需求的激增,在传统冯·诺依曼(von Neumann)体系结构中,处理器到主存之间的总线数据传输逐渐成为瓶颈.不仅如此,近年来兴起的数据密集型应用,如神经网络和图计算等,呈现出较严重的数据局部性,缓存命中率低.在这些新兴数据密集型应用的处理过程中,中央处理器到主存间的数据传输量大,导致系统的性能不佳且能耗变高.针对传统冯·诺依曼体系结构的局限性,内存计算通过赋予主存端一定的计算能力,以缓解因数据量大以及数据局部性差带来的总线拥堵和传输能耗高的问题.内存计算有两大形式,一种是以高带宽的连接方式将计算资源集成到主存单元中(近数据计算),另一种是直接利用存储单元做计算(存内计算).这两种形式有各自的优缺点和适用场景.本文首先介绍并分析了内存计算的提出和兴起原因,然后从硬件和微体系结构方面介绍内存计算技术,接着分析和总结了内存计算所面临的挑战,最后介绍了内存计算给目前流行的应用带来的机遇. 展开更多
关键词 内存计算 近数据计算 存内计算 神经网络 图计算
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Preferred search over encrypted data 被引量:1
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作者 Zhirong SHEN jiwu shu Wei XUE 《Frontiers of Computer Science》 SCIE EI CSCD 2018年第3期593-607,共15页
Cloud computing provides elastic data storage and processing services. Although existing research has proposed preferred search on the plaintext files and encrypted search, no method has been proposed that integrates ... Cloud computing provides elastic data storage and processing services. Although existing research has proposed preferred search on the plaintext files and encrypted search, no method has been proposed that integrates the two techniques to efficiently conduct preferred and privacypreserving search over large datasets in the cloud. In this paper, we propose a scheme for preferred search over encrypted data (PSED) that can take users' search preferences into the search over encrypted data. In the search process, we ensure the confidentiality of not only keywords but also quantified preferences associated with them. PSED constructs its encrypted search index using Lagrange coefficients and employs secure inner-product calculation for both search and relevance measurement. The dynamic and scalable property of cloud computing is also considered in PSED. A series of experiments have been conducted to demonstrate the efficiency of the proposed scheme when deploying it in realworld scenarios. 展开更多
关键词 preferred search encrypted data secure innerproduct calculation
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