面向持久性内存的并行完整性验证树崩溃恢复策略研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:u482366
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
新型的非易失内存(Non-Volatile Memory,NVM)技术可以满足数据密集型负载对大容量内存的需求。但是NVM非易失的属性容易导致数据安全问题,一般通过加密与完整性验证等技术来保证系统的安全性。并行完整性验证树因能够并行地进行验证与更新而受到广泛关注,但具有较大的崩溃恢复难度。频繁地持久化安全元数据能够缩短崩溃恢复时间,然而由于NVM表现出写操作不友好的特点,元数据持久化操作会降低系统性能。因此,如何在不对系统性能造成明显影响的同时,保证并行完整性验证树在崩溃后能够快速恢复是目前的研究热点与难点。根据追求快速恢复与高性能侧重点的不同,分别提出了Hades与Hades-Perf两种并行完整性验证树崩溃恢复策略。Hades根据并行完整性验证树不同层次的写行为特征不同,对不同的层次定制了不同的崩溃恢复方案:对更新不频繁的上层节点使用崩溃恢复更快的Anubis方案,更新频繁的下层节点采用额外写更少的Osiris方案。同时Hades采用了一种多级位图索引的方法来进一步加速崩溃恢复过程。Hades-Perf策略中则对完整性验证树奇数层和偶数层节点分别采用Rhea与Osiris plus方案。Osiris plus通过减少偶数层脏块淘汰出元数据缓存导致的写请求,从而进一步提升系统性能。采用Rhea方案的奇数层节点利用纠错码芯片提供的额外资源以及空闲的缓存位置来辅助邻层节点恢复,同时设计了加强的安全性验证机制以保证系统安全性。在Gem5与NVMain搭建的仿真系统中实现并测试了Hades与Hades-Perf这两种策略,测试结果表明:Hades与Hades-Perf两种策略的IPC分别达到主流Anubis方案的1.17倍和1.23倍。同时,Hades-Perf策略具有与Anubis方案接近的崩溃恢复时间,Hades则能够将元数据崩溃恢复过程所需时间从17ms降低至75ns。从中可以得出:Hades在保证可恢复性的同时能够实现接近极致的崩溃恢复时间,适用于高可用性系统,Hades-Perf则可以获得更好的系统执行性能,适用于高性能系统。
其他文献
目的 观察中医禁食疗法对代谢综合征(metabolic syndrome,MS)患者血浆致动脉粥样硬化指数(atherogenic index of plasma,AIP)、Framingham风险评分(Framingham risk score,FRS)的干预作用。方法 选取2021年8月至2022年5月就诊于温州市中医院的MS患者90例,根据随机数字表法将其分为禁食组和对照组,每组各45例,同
期刊
<正>随着我国新农村建设与农业经济的发展,农产品地理标志的保护与开发势在必行。农产品地理标志的核心在于对当地特色农产品及农产品背后的人文地理资源的保护,农产品地理标志的申请与运用能够提升当地特色农产品的商业价值与品牌效益,同时促进地方特色农产品的规模化种植与集成化管理,推动农业产业发展与农民收入提升。
期刊
物联网、人工智能、5G通信等技术的迅速发展导致数据量的爆炸增长,面对如此庞大的数据量,提升存储设备的读写速度和容量显得尤为重要。使用光致磁变技术是获得更快的读写速度和更高效能数据存储的一种新途径。光致磁变技术采用飞秒激光写头代替传统的写磁头,能够提供更快更强的改写记录介质磁性的能力,从而使信息的写入速度得到质的飞跃。然而,要实现新型飞秒激光超快全光磁记录,不仅需要研究全光磁化翻转的实现条件,更重要
学位
如今,大型云服务提供商需要在保证服务质量的前提下,降低整体成本,通常会在其云数据中心内部部署由固态硬盘(Solid State Drive,SSD)和机械硬盘(Hard Disk Drive,HDD)组成的混合存储节点。这些混合存储节点通常将SSD作为第一级存储,服务所有的前端应用请求,而将HDD用作第二级存储,以提供大容量、低成本的次级存储。这种存储模式被称为SSD主存储(SSD First L
学位
在研究生物体内复杂的生物反应时,可能会同时监测多种细胞或亚细胞结构的动态特性,比如分布、运动及相互作用等,而多色荧光成像技术是实现同时观察多个目标结构的重要手段。但多色荧光成像系统收集的荧光通常存在信号串扰,导致无法直接获得各种荧光团的信号强度,因此需要对串扰的信号进行光谱解混。此外,在进行多色成像时,为了获得高分辨率的图像,视场范围通常有限,而有限的视场范围难以观察到目标对象的整体,因此还需要使
学位
学位
随着物理、化学等基础学科和半导体微电子技术的发展,人类对于微纳米尺度世界的探索取得了前所未有的突破,最直观的体现是集成电路的不断成熟,但“摩尔定律”的发展已经接近瓶颈,传统硅集成电路的制备工艺由于工艺参数、制备温度等限制不适用于其他具有优异性质的半导体材料。为追求更小的尺寸以及更高效率的芯片性能,实现各类功能器件在芯片上的灵活高效集成,就要求研究者们开发新的技术来制造性能优异的微纳集成器件。在各类
学位
目的:脓毒症是宿主遭受病原微生物感染后反应失调而导致的危及生命的器官功能障碍,是急危重症医学领域常见的致死性疾病。静脉液体复苏是脓毒症集束化治疗的核心环节之一,患有心力衰竭的脓毒症患者液体容量超负荷的风险性更高,且临床结局更差。目前关于脓毒症合并心衰患者液体管理的研究主要集中在脓毒症集束化治疗实施的临床效果方面,在这些患者中评估液体超负荷状态以及液体积聚如何与预后相关的方法仍然未知。本研究旨在评估
学位
大数据时代下,数据中心规模日益增长,磁盘故障在大型数据中心中出现的频率越来越高,使得数据中心的存储系统可靠性降低。为了减少磁盘故障带来的影响,国内外研究人员基于SMART(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology)属性使用机器学习、统计学方法来建立磁盘故障预测模型,通过主动预测磁盘故障的方式来避免磁盘故障带来的影响,并取得了较好的效果。但是
学位
随着人脸分析技术的飞速发展,人脸作为个体具有的独特标识在日常生活中运用广泛。然而,大多数现有的人脸分析技术,在对低分辨率的人脸图像进行计算时往往效果会下降,提升人脸图像的分辨率具有重要的研究价值。人脸图像超分辨率重建是一种通过软件算法提升人脸图像分辨率的方法,相较于提升硬件设备而言具有成本低和易升级的优势。现有的人脸图像超分辨率重建算法较少地考虑了人脸图像的纹理属性;另外现有算法在进行特征融合时所
学位