基于异构多核处理器的多级安全任务调度算法研究

摘要

云存储是未来存储服务的发展趋势，但是随着用户量的增加安全问题日渐凸显。云存储环境下数据的安全性和可靠性是用户选择云存储时首要考虑的两个因素，同时也是阻碍云存储发展的重要因素。因此，研究云存储环境下数据的安全性和节点的可靠性评估十分必要。
　　针对上述问题，本文提出了一种基于异构多核处理器的多级安全任务调度算法，该任务调度算法主要包括基于数据多级安全的任务调度以及基于节点可靠性的任务调度两个阶段。本文的主要创新点和主要工作如下：
　　（1）首先对多核处理器的发展进行简述，重点对同构多核、异构多核处理器的架构进行深入研究；基于安全云存储应用场景构建异构多核处理器模型，主要包括存储器、任务调度节点、密码算法模块，根据用户的安全需求实现数据的调度和多级安全加密。
　　（2）提出一种基于数据多级安全的任务调度方案。为了保证数据在传输以及云端存储的安全性，本文采用多级安全的思想，建立数据安全等级与密钥长度之间的映射关系，将用户数据调度到合适的密码算法节点，实现多级安全加密。
　　（3）提出一种基于节点可靠性的任务调度算法。为了保证云存储节点的可靠性，综合考虑节点使用率和故障率，对节点的可靠性进行评估；利用用户优先级和任务等待时间定义任务优先级，将任务按照优先级次序调度到合适的存储节点，实现密文的可靠性存储。
　　综上所述，本文以云存储环境下数据安全性和存储节点可靠性为主要研究目标，提出的基于数据多级安全的任务调度方案，解决了用户数据存储在云端时的不可控问题，满足了用户差异化的安全需求；提出的基于节点可靠性的任务调度算法，按照任务的安全等级选择存储节点，实现数据的可靠性存储。最后，对云计算仿真工具CloudSim进行扩展，以实现轮询调度算法、贪心算法以及本文提出的多级安全任务调度算法。从多个角度对三种调度算法的性能进行对比分析，实验结果表明，本文提出的任务调度算法能够灵活、有效的分配任务，更加适用于任务需求多样性的云存储应用场景。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究内容

1.3研究意义

1.4论文的组织结构

第二章 相关研究工作

2.1多核处理器相关研究

2.2云存储安全性与可靠性研究

2.3任务调度算法相关研究

2.4本章小结

第三章 多级安全任务调度算法模型

3.1两阶段任务调度模型

3.2基于数据多级安全的任务调度

3.3基于节点可靠性的任务调度

3.4本章小结

第四章 多级安全任务调度算法实现

4.1基于数据多级安全的调度实现

4.2基于节点可靠性的任务调度实现

4.3本章小结

第五章 仿真验证与分析

5.1仿真平台介绍

5.2相关参数设置

5.3实验结果与分析

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1研究工作总结

6.2未来展望

参考文献

致谢

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