基于存储结构重配置的分布式存储系统节能算法

作为云计算底层核心基础设施,分布式数据存储系统是各种云计算服务的基础,是云计算重要的组成部分.然而随着系统规模的不断扩大以及设计时对能耗因素的忽略使其暴露出高能耗问题.由于存在数据可用性要求,使其并不能简单采用已有节能技术解决能耗问题,保证数据可用性成为设计分布式存储系统节能算法的前提.对系统与数据的可用性进行了建模,并通过对存储结构与机制、节点状态与数据块可用性之间的关系的研究提出构造数据块可用性度量矩阵解决数据可用性完全覆盖问题.定义了分布式存储系统的节能模型,将RACK划分为Active-Zone与Sleep-Zone两个存储区域,根据不同数据的访问频率与规律计算活动因子以配置数据的存储区域,通过数据中心负载规律适时对Sleep-Zone区域中的服务器进行休眠处理以达到节能的目的.实验结果表明:算法在适应数据访问规律与可用性保证前提下,能够提高分布式存储系统的能耗利用率,并且当系统负载与数据平均活动因子越低时算法节能效率越高.

基于核级冗余的可重配置多核系统硬件模块设计与实现

在核级冗余的思想下,基于M5模拟器,设计实现了可重配置的新型片上网络硬件模块.该模块主要特点在于每个网络接口物理连接了四个路由器,同时每个路由器也与四个网络接口相连,构建了交叉互连的网络结构,支持在动态过程中重构通信网络结构,并保持原有的拓扑结构不变.整个硬件模块采用C++语言进行系统级建模,并在最后采用MPI并行编程,进行了网络重构的系统级验证,确保了该模块功能的正确性.

基于FPGA的高速网络入侵检测系统

处理速度成为制约基于软件的网络入侵检测系统性能的瓶颈。文中提出了用可重配置硬件(FPGA)和商用千兆以太网MAC实现的网络入侵检测系统体系结构。在该体系结构中,网络数据包的特征匹配以及复杂协议分析等高强度的计算均由可重配置硬件电路完成,而使主机CPU更专注于对复杂入侵方式的检测和对入侵行为的实时响应。分析表明,该体系结构能够快速适应入侵特征变化对硬件电路的重配置需求,使网络入侵检测系统可以以线速处理网络数据包。

EDA教学实验箱的设计

根据可编程器件的特征和"多任务电路结构重配置"的原理设计了EDA教学实验箱.该EDA教学实验箱以MAXPLUS 为软件平台,以可编程逻辑器件为核心,应用在系统编程的方法,利用可编程控制芯片的相关电路及其他电路资源,可完成各种数字电路教学实验,并具有开发复杂数字系统的功能.并通过四位二进制数相乘实验为例说明在该实验箱上完成具体实验的过程.