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云计算系统可靠性研究综述

段文雪; 胡铭; 周琼; 吴庭明; 周俊龙; 刘晓; 魏同权; 陈铭松 华东师范大学上海市高可信计算重点实验室; 上海200062; 上海外国语大学国际金融贸易学院; 上海200083; 南京理工大学计算机科学与技术学院; 南京210094; 迪肯大学信息技术学院; 澳大利亚墨尔本VIC; 3125
  • 云计算  
  • 虚拟化  
  • 可靠性  
  • 故障管理  
  • 能耗  

云计算作为一种新型计算模式,已经受到了学术界和工业界的广泛关注.基于资源虚拟化技术,云计算能够以按需使用、按使用量付费的方式为用户提供基础设施、平台、软件等服务.因此,越来越多的企业和组织选择云计算来部署他们的科学或商业应用.然而,随着用户数量的不断增加,数据中心的规模在迅速扩大、架构变得日益复杂,导致云计算系统的运行故障频繁发生,造成了巨大的损失.因此在规模巨大、架构复杂的云计算系统中,如何保障系统的可靠性已经成为一个极具挑战性的问题.针对云计算可靠性问题,概述了云计算系统中常见的各种故障,并详细描述了目前云计算中提高可靠性关键的故障管理技术;由于故障管理技术的应用会不可避免地增加系统的能耗,因此介绍了云计算中可靠性与能耗权衡问题的研究现状;最后列举了当前云计算可靠性研究中存在的主要挑战.

  • 前言

    作者:刘志勇; 宋苏 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第01期

    我们高兴地向读者推出本期“优青专题”——专门介绍2018年国家自然科学基金优秀青年基金(优青基金)项目获得者(及其合作者)的研究成果的专题.优秀青年基金是国家自然科学基金委员会2012年起设立的一类人才项目,主要支持取得较好科研成就的青年科学技术人员进行开拓创新的基础研究,旨在促进创新型青年科学技术人才的快速成长,培养一批有望进入世...

  • 多光源绘制方法综述

    作者:刘逸凡; 徐昆 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第01期

    多光源场景绘制一直是计算机图形学中的重要研究问题,是实现全局光照效果的重要手段之一,也是游戏、影视、动画等应用领域的重要需求.无论在离线绘制领域还是实时绘制领域,多光源场景的高效绘制仍然是一个巨大的挑战.回顾了近年来图形学在多光源场景绘制方面的主要进展,如何提高多光源绘制的效率是所有相关方法的主要研究问题.在离线绘制领域,首...

  • 智慧健康研究综述:从云端到边缘的系统

    作者:邱宇; 王持; 齐开悦; 沈耀; 李超; 张成密; 过敏意 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第01期

    智慧健康是基于物联网的环境感知网络和传感基础设施的实时的、智能的、无处不在的医疗保健服务.得益于云计算、雾计算以及物联网等相关技术的快速发展,关于智慧健康的相关研究也逐渐步入正轨.近年来对于智慧健康的相关研究,主要从云端和边缘这2个主要方向展开,其中包含了云、雾计算,物联网传感器,区块链以及隐私和安全等相关技术.目前,在云和智...

  • 面向非易失内存的数据一致性研究综述

    作者:肖仁智; 冯丹; 胡燏翀; 张晓祎; 程良锋 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第01期

    随着DRAM技术面临密度扩展瓶颈以及高泄漏功耗问题,新型非易失内存(non-volatile memory,NVM)因其非易失、高密度、字节寻址和低静态功耗等特性,已经得到学术界和工业界的广泛关注.新型非易失内存如相变内存(phase change memory,PCM)很可能替代DRAM或与DRAM混合作为系统主内存.然而,由于NVM的非易失特性,存储在NVM的数据在面临系统故障时可能由...

  • 基于偏好诱导量词的个性化推荐模型

    作者:郭凯红; 韩海龙 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第01期

    提出一种新颖精巧的用户期望值提取模型,据此建立基于用户偏好的个性化模糊量词.首先给定一组多属性样本信息,仅要求用户根据自己的态度偏好或主观评判,提供一个关于样本方案的优劣排序.根据这个排序序列,基于有序加权平均(ordered weighted averaging,OWA)思想并利用理想解法(technique for order preference by similarity to ideal solution,...

  • 基于特征融合时序分割网络的行为识别研究

    作者:李洪均; 丁宇鹏; 李超波; 张士兵 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第01期

    行为识别是当今计算机视觉领域的一个研究热点,是一项具有挑战性的任务.行为识别分析与其网络输入数据类型、网络结构、特征融合环节具有密切联系.目前,主流的行为识别网络输入数据为RGB图像和光流图像,网络结构主要以双流和3D卷积为主;而特征选择直接影响到识别的效率,多层次的特征融合工作还有很多问题有待解决.针对主流的双流卷积网络输入数...

  • 基于因子图的不一致记录对消歧方法

    作者:徐耀丽; 李战怀; 陈群; 王艳艳; 樊峰峰 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第01期

    实体解析(entity resolution,ER)是数据集成和清洗系统的关键基础问题.尽管有大量实体解析方法提出,但这些方法依赖隐式或显式的假设或采用不同的解析策略.对相同的实体解析任务进行处理后,它们的结论存在冲突,产生了大量的不一致记录对.在没有给定标记数据的情况下,进行这类记录对的消歧处理具有很大的挑战:一方面当标签数据缺失时,评估现存方...

  • 前言

    作者:舒继武; 王意洁 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第02期

    近年来,随着国家和社会信息化发展的不断加速,对信息存储提出了越来越高的要求.一方面,大数据时代,数据存储的规模和处理需求越来越高,亟需新型存储系统和技术以提供更高的性能和更好的可扩展性.另一方面,由于各种人工智能系统及相关技术的出现,现有的存储技术和系统难以满足上层系统和技术的需求.因此,存储系统结构技术研究面临诸多新的机遇和...

  • 基于冲突检测的高吞吐NVM存储系统

    作者:蔡涛; 王杰; 牛德姣; 刘佩瑶; 陈福丽 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第02期

    非易失性存储器(non-volatile memory,NVM)是解决计算机系统存储墙问题的有效手段,但现有的I/O栈缺乏相应的适应和优化机制,特别是基于文件系统的锁机制是影响NVM存储系统性能的重要因素.将存储系统访问请求的管理嵌入到存储设备中,利用NVM存储设备自主管理访问请求,使用基于冲突检测的方法代替基于文件系统的现有锁机制,提高操作系统执行访问请...

  • 一种持久性内存文件系统数据页的混合管理机制

    作者:陈游旻; 朱博弘; 韩银俊; 屠要峰; 舒继武 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第02期

    英特尔于2019年4月正式发布基于3D-Xpoint技术的傲腾持久性内存(Optane DC persistent memory),这为构建高效的持久性内存存储系统提供了新的机遇.然而,现有的存储系统软件并不能很好地利用其字节寻址特性,持久性内存性能很难充分发挥.提出一种文件系统数据页的混合管理机制HDPM,通过选择性使用写时复制机制和日志结构管理文件数据,充分发挥持久...

  • 基于“采集—预测—迁移—反馈”机制的主动容错技术

    作者:杨洪章; 杨雅辉; 屠要峰; 孙广宇; 吴中海 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第02期

    硬盘故障是数据中心最主要的故障,严重影响了可靠性.传统的数据容错技术一般都是通过增加数据冗余来实现的,存在缺陷.主动容错技术通过预测硬盘故障提前将数据迁移,成为研究热点.现有技术大多研究硬盘故障预测,缺乏采集、迁移、反馈的研究,难以商用.提出“采集—预测—迁移—反馈”全流程主动容错机制,包括:分时硬盘信息采集方法、滑动窗口记录...

  • 基于地理空间大数据的高效索引与检索算法

    作者:赵慧慧; 赵凡; 陈仁海; 冯志勇 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第02期

    近年来,随着智能目标识别、电子传感器、协同控制以及计算机网络等先进技术的快速发展,智能交通系统实现了质的飞越,现代智能交通系统可以实现车、路、云端于一体的智能交通运输管理平台.但智能交通系统依赖于每天产生的大量的2维地理空间信息数据,因此,如何对大规模的地理空间数据进行高效的存储和查询对智能交通系统未来的普及和发展具有重要...

  • 机器学习的隐私保护研究综述

    作者:刘俊旭; 孟小峰 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第02期

    大规模数据收集大幅提升了机器学习算法的性能,实现了经济效益和社会效益的共赢,但也令个人隐私保护面临更大的风险与挑战.机器学习的训练模式主要分为集中学习和联邦学习2类,前者在模型训练前需统一收集各方数据,尽管易于部署,却存在极大数据隐私与安全隐患;后者实现了将各方数据保留在本地的同时进行模型训练,但该方式目前正处于研究的起步阶...

  • 密度峰值聚类算法综述

    作者:陈叶旺; 申莲莲; 钟才明; 王田; 陈谊; 杜吉祥 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第02期

    密度峰值聚类(density peak,DPeak)算法是一种简单有效的聚类算法,它可将任意维度数据映射成2维,在降维后的空间中建构出数据之间的层次关系,可以非常容易地从中挑选出密度高、且与其他密度更高区域相隔较远的数据点.这些点被称为密度峰值点,可以用来作为聚类中心.根据建构好的层次关系,该算法提供了2种不同的方式完成最后聚类:一种是与用户交互...

  • 基于多通道空间光谱全变差的衍射光谱图像复原算法

    作者:王旭; 陈强; 孙权森 期刊:《计算机研究与发展》 2020年第02期

    在衍射成像光谱仪成像过程中,准焦谱段成像会受到其他离焦谱段的干扰而产生模糊.现有的重构算法只利用了图像空间信息,并且对于此类不适定反问题的复原效果不佳.因此,提出了一种基于多通道空间光谱全变差的正则化方法来重构衍射光谱图像.首先根据衍射光谱成像原理构建退化光谱图像的观测模型,然后在最大后验概率框架下结合空间和光谱先验信息建...

计算机研究与发展

统计源期刊 审稿

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