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Ageing Assessment, Condition Inspection and Lifetime Evaluation for Safety Related fuse in Nuclear Power Plant

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Journal of Energy and Power Engineering 2011年第9期5卷 892-898页

作者： J. Shi Suzhou Nuclear Power Institution Co. Ltd. Suzhou 215004 China

This paper presents the ageing mechanism of fuse in nuclear power plant in detail. Metal Electromigration is identified as the dominant ageing mechanism. On this basis, the dominant status indicators, temperature and resistance of fuse were ensured, and current-temperature curve was proposed. The infrared thermal imaging technology was used to inspect the ageing condition and prove the current-temperature curve. Finally, the accelerated ageing testing was conducted abiding by the dominant ageing mechanism, and the lifetime was evaluated.

关键词： Ageing assessment condition inspection lifetime evaluation fuse nuclear power plant.

Effects of Squeeze-film Air Damping on Properties of MEMS Inertial Switch in fuse

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Defence Technology（防务技术） 2010年第1期6卷 20-24页

作者：牛兰杰李晓杰翟蓉 National Key Laboratory of Electromechanical Engineering and Control Xi’an Institute of Electromechanical Information Technology

The squeeze-film air damping exists in a lot of micro-electronic-mechanical system (MEMS) devices unavoidably. The effects of air damping in traditional inertial switch with spring-mass system can be ignored for its large volume and mass. But, many properties of MEMS switch, such as sensitivity, resolution and contact time, are affected by the air damping caused from the squeezed air film between two parallel plates moving relatively. Based on the conservation laws for mass and flux and the nonlinear Reynolds equation, the coefficient of squeeze-film damping was derived. The dynamic responses of the inertial switch with and without squeeze-film damping were simulated by using software ANSYS. The simulated results show that the sensitivity and contact time of the switch descend by about 5% and 15%, respectively, when the effects of squeeze-film damping are considered.

关键词： engineering mechanics fuse MEMS inertial switch squeeze-film air damping

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基于fuse的透明文件加密系统研究与实现

基于FUSE的透明文件加密系统研究与实现

作者：郑李恒武汉理工大学

学位级别：硕士

在保证企业数据安全方面,企业防止敏感信息泄露的要求是,工作人员可以在企业内自由的使用加密的数据文件,但无法在公司外使用。透明文件加密技术就是解决这个问题的一种重要的技术手段,所谓透明文件加密技术,就是在不影响用户使用习惯... 详细信息

在保证企业数据安全方面,企业防止敏感信息泄露的要求是,工作人员可以在企业内自由的使用加密的数据文件,但无法在公司外使用。透明文件加密技术就是解决这个问题的一种重要的技术手段,所谓透明文件加密技术,就是在不影响用户使用习惯的基础上自动实现文件的加密与解密的技术。本文研究的主要是基于fuse(File System in User Space)的透明文件加密系统。对于传统的基于文件过滤器驱动的透明文件加密系统,通常将访问数据的程序进程分为受信进程和非受信进程。当受信进程和非受信进程对一个已经加密的文件不断交替的访问时,文件加密系统需要不断的清理文件缓存中的缓存数据,以保证文件缓存中缓存的是正确数据(明文或密文),这种暴力清理缓存的方法大大降低了文件操作的效率,并且也存在一些兼容性问题。本文针对传统透明文件加密系统在缓存处理方面的不足,提出了一种基于fuse的透明文件加密系统。该系统将应用程序进程对安全目录中文件的操作重定向到fuse文件系统所映射的虚拟磁盘中,将针对安全目录中文件的操作转化为fuse用户空间进程对安全目录中文件操作的实现。本文基于fuse的透明文件加密系统分成三大模块进行开发,文件重定向过滤器模块,加密桥文件系统模块,系统安全加固模块。文件重定向过滤器模块,设计并实现了应用层安全目录的管理,内核层针对安全目录的文件重定向。加密桥文件系统模块,实现了进程的识别,实现了文件操作的处理,同时采用三种加密模式实现了文件的加解密,并针对文件读写效率问题添加了缓存机制。系统安全加固模块,利用进程监控和剪贴板监控实现针对安全目录文件的防复制防截屏,同时对进程进行了真实性验证,以及对配置文件进行了安全保护。本论文的创新点在于以一种全新的思路借助一个起着桥梁作用的fuse文件系统并采用IBE(Identity Based Encryption)加密算法来实现文件的透明加解密,在确保文件系统缓存文件数据始终为密文的同时,将对安全目录中文件的I/O操作通过文件重定向转移到fuse用户空间中进行实现,使得实现更加容易而且易于维护,而且通过对剪贴板的监控,防止了由于截屏、复制等操作而导致的数据泄露,同时对受信进程进行了真实性验证,实现了系统的安全加固。

关键词：数据安全透明文件加密 fuse IBE

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基于fuse的MBR编码的并行化研究

基于FUSE的MBR编码的并行化研究

作者：徐熙豪华中科技大学

学位级别：硕士

为了解决存储负载过高的问题,存储系统中引进了纠删码机制。纠删码能显著降低系统的存储负载,但是纠删码在修复失效节点时,会造成系统的网络带宽严重拥塞。因此,如何快速地读写数据、快速修复失效数据的同时尽量减小系统网络带宽消耗是... 详细信息

为了解决存储负载过高的问题,存储系统中引进了纠删码机制。纠删码能显著降低系统的存储负载,但是纠删码在修复失效节点时,会造成系统的网络带宽严重拥塞。因此,如何快速地读写数据、快速修复失效数据的同时尽量减小系统网络带宽消耗是一个亟待解决的问题。针对上述问题,基于fuse文件系统,设计并实现了支持分布式存储的P-MBR系统,实现了MBR编码的并行化。具体来说包括以下几个方面:(1)研究了MBR编码的并行化读性能,主要包括正常读和降级读两个场景,通过对每一个数据块采用分片技术,重新对fuse的读文件函数进行封装,使得读文件时可以同时从两个结点以分片的方式读取数据块,从而来提升系统的读性能;(2)研究了MBR编码的并行化写性能,利用MBR编码的每一个块分布在两个不同节点上的特性,通过对fuse的写文件函数进行封装,使得可以同时向两个节点写入数据块,以提升系统写入过程的并行度;(3)为了提升系统的修复性能,利用MBR编码布局,通过Cache层加速了文件块的读取和写入过程,此外还采用多线程技术提升了系统修复的并行度,从而来加速修复过程。实验结果表明,MBR编码在读写性能方面相较于RAID 5、RAID 6编码方式有小幅度提高;降级读、修复性能方面有极大的改善,降级读性能提升大约70%,修复性能分别提升大约40%和60%,修复速度快且带宽开销较低。

关键词： fuse 分布式存储最小带宽再生码并行化

基于IBE和fuse的双向透明文件加密系统的研究与实现

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基于IBE和FUSE的双向透明文件加密系统的研究与实现

作者：何翔武汉理工大学

学位级别：硕士

随着时代的发展,人们都利用电子文档提高自己的工作效率,而电子文档的泄漏带来的危害也越来越严重。透明文件加密技术可以有效的保证本地文件的安全,同时用户在使用透明文件加密系统时,并不会影响使用者的操作习惯,因此透明文件加密技... 详细信息

随着时代的发展,人们都利用电子文档提高自己的工作效率,而电子文档的泄漏带来的危害也越来越严重。透明文件加密技术可以有效的保证本地文件的安全,同时用户在使用透明文件加密系统时,并不会影响使用者的操作习惯,因此透明文件加密技术一直受到企业的青睐。在传统的透明文件加密系统中,进程分为受信进程和非受信进程,在受信进程和非受信进程并发读写数据时,为了防止缓存中的明文数据被非受信进程获取,系统需要经常刷新Windows缓存数据。同时大部分的文件加密系统都是针对特定目录和磁盘中的文件加密保护,但这并不能满足新的文件加密需求,比如,用户希望文件在磁盘上的文件始终以明文形式存在,而只有特定的进程比如浏览器读取文件数据时对读取的明文数据做反向加密保护。本文通过对基于文件过滤驱动的透明加密技术深入研究,针对传统透明文件加密系统在缓存处理方面的不足以及用户对文件加密的新需求,研究并开发了一个基于IBE和fuse的双向透明文件加密系统。本系统需要完成文件重定向驱动和fuse用户空间文件系统两个模块的开发,文件重定向驱动把对目标文件的操作重定向到fuse用户空间文件系统,在fuse用户空间进程中,对虚拟文件的加解密操作再次转化为对本地原文件的加解密操作,实现对文件的双向透明加解密。本文采用AES对称密钥和IBE非对称密钥混合加密的方式保证加密文件的安全。为了提高加密文件的读写效率,本文还在fuse用户空间进程针对双向加密的特点设计了两种不同的缓存机制。本文的主要创新点包括:(1)巧妙的利用重定向技术,使得受信进程和非受信进程读写文件数据都是通过fuse用户空间进程中的缓存块完成。fuse用户空间进程根据策略对数据加解密后写入磁盘或返回给应用进程,不会主动修改内核层中的Windows系统缓存数据,不存在进程交替读写导致的暴力刷新系统缓存问题。(2)针对新的文件加密需求,分别设计并实现了正向加密和反向加密。正向加密保护了安全目录中的文件,反向加密针对非受信进程读取非安全目录中的明文文件。双向加密方式对全盘文件提供了全方位保护。

关键词：透明文件加密重定向 fuse 双向 IBE

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基于fuse的资源搜索文件系统设计与实现

基于Fuse的资源搜索文件系统设计与实现

作者：吴宗坤华南理工大学

学位级别：硕士

互联网的发展极大地改变着人们的生活。搜索引擎帮助人们在浩瀚的信息海洋中找到需要的信息,发挥着十分重要的作用。随着网络服务的不断丰富,搜索引擎也向着个性化、多元化等方向发展。目前,主流搜索引擎均提供了对特定文件资源类型的... 详细信息

互联网的发展极大地改变着人们的生活。搜索引擎帮助人们在浩瀚的信息海洋中找到需要的信息,发挥着十分重要的作用。随着网络服务的不断丰富,搜索引擎也向着个性化、多元化等方向发展。目前,主流搜索引擎均提供了对特定文件资源类型的搜索服务,搜索的结果是网络上的共享文件列表,然而其服务方式决定了它与操作系统的脱节,导致了用户及应用程序无法像访问本地文件一样直接地使用这些结果。为了使用搜索得到的共享文件,用户不得不手动执行下载操作,访问文件。这给用户使用搜索引擎来搜索和访问文件资源带来了不便。针对上述问题,本文设计与实现了一个基于fuse的资源搜索文件系统。借助于搜索引擎强大的资源发掘能力,将资源搜索引擎的搜索结果组织成一个文件列表,从而将互联网上众多的共享文件纳入到文件系统中管理。该文件系统与操作系统有机结合,在操作系统的层面屏蔽底层的数据交互动作,屏蔽文件的共享方式,为用户和应用程序提供文件服务。当网络速度达到一定要求后,无形中为用户提供一个规模庞大、内容丰富的文件系统。同时,基于fuse的资源搜索式文件系统提供对目录、文件的管理功能,用户可以根据自己的使用习惯,动态的调整文件系统的形态,包括创建目录、删除目录、删除文件等,从而为用户塑造一个量身订造的文件系统。此外,良好的系统扩展性、多用户、多平台等特性保证了系统的可用性。基于fuse的资源搜索文件系统在Linux平台上,使用fuse框架实现。系统实现了一般文件系统的基本操作,包括目录操作和文件操作。经测试,系统完成了预定的设计计划,运行稳定。基于fuse的资源搜索文件系统具有显著的现实意义,在很多方面都有改进的余地,在文件系统、资源共享领域都有一定的研究价值。

关键词：资源搜索文件系统 fuse

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基于fuse的云数据访问与存储优化研究

基于FUSE的云数据访问与存储优化研究

作者：邱双旭华南理工大学

学位级别：硕士

传统互联网模式中,企业所需求的计算和存储资源需要提前进行预估。不同企业业务规模大小不同,对资源需求量也存在较大差别。同时,企业都会储备一定额外的资源,用于高峰期可能发生的业务增长,但这些资源往往无法得到充分的利用,增加了企... 详细信息

传统互联网模式中,企业所需求的计算和存储资源需要提前进行预估。不同企业业务规模大小不同,对资源需求量也存在较大差别。同时,企业都会储备一定额外的资源,用于高峰期可能发生的业务增长,但这些资源往往无法得到充分的利用,增加了企业的隐形成本。云计算时代,随着云存储技术的出现,资源利用率得到了极大的提升。本文基于用户空间文件系统fuse,使用HDFS作为底层存储方式,提出了一种新的云数据访问与存储方案,并对其进行了一系列优化,主要包括:1)针对云存储系统中大规模数据并发访问的问题,设计了一种新的负载均衡算法,该算法根据后端服务器集群中节点的CPU、内存、磁盘资源占用等指标来计算其负载程度,同时将其实时反馈给调度器,调度器随后对该节点的权值进行动态调整,以实现服务器资源的高效利用。2)针对fuse访问HDFS存在性能瓶颈问题,本文通过分析fuse源代码,结合Linux文件读写过程,分别从减少CPU上下文切换时间、采用直接I/O代替缓存I/O、开启部分元数据缓存三个角度对云存储方案的读写性能进行优化。实验表明,提出的优化方案带来了约20%的性能提升。3)为了提升云存储方案安全性,本文基于文件属性,实现了细粒度的文件访问控制机制。系列实验结果表明,优化以后的方案,从性能、可用性和安全性方面来看都有更好的表现。除了对已有方案进行优化外,基于优化后的方案,本文还实现了一个完整的云存储系统,并应用于大数据分析平台中,处理日均数百TB级别数据的访问和存储。总体上看,本文所提出的方案,在实际应用过程中,充分解决了业务方在数据存储方面的痛点。同时,也适用于各种不同的应用场景。

关键词：云存储 fuse 负载均衡性能优化

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基于fuse的用户态文件系统的设计与实现

基于FUSE的用户态文件系统的设计与实现

作者：黄永胜东北大学

学位级别：硕士

众所周知,互联网的发展极大地改变着人们的生活。人类社会信息化程度正在加速,数据逐渐成为驱动人们进行各项活动的中心,数据管理影响着人们工作生活的方方面面。文件系统作为数据的组织管理工具,它的地位越来越重要。但是传统的文件系... 详细信息

众所周知,互联网的发展极大地改变着人们的生活。人类社会信息化程度正在加速,数据逐渐成为驱动人们进行各项活动的中心,数据管理影响着人们工作生活的方方面面。文件系统作为数据的组织管理工具,它的地位越来越重要。但是传统的文件系统大都运行在内核态下,与内核紧密结合,导致难以对其进行功能上的扩展。针对内核文件系统的这个问题,本文设计并实现了一个基于fuse框架实现的用户空间文件系统,将文件系统从内核态中解放出来。该文件系统与操作系统有机结合,在操作系统的层面屏蔽底层的数据交互动作,屏蔽文件的共享方式,为用户和应用程序提供文件服务。随着网络速度和硬件能力的提高,增加了该文件系统的应用和研究价值。此外,良好的系统扩展性、多用户、多平台等特性保证了系统的可用性。本文在Linux平台上,使用fuse框架实现的文件系统作为客户端。系统实现了一般文件系统的基本操作,包括目录操作和文件操作等。经测试,系统完成了预定的设计计划,运行稳定。该文件系统具有显著的现实意义,在很多方面都有改进的余地。传统文件系统支持多个进程对一个文件的并发读写,但是这在实际使用中被用到的概率极低,尤其是写入,如果能够将这些操作串行化,可以在不是很影响应用性能的情况下,大幅降低系统开发的复杂度。

关键词：文件系统内核态用户空间 fuse

基于fuse的安全网络文件系统的研究与实现

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基于FUSE的安全网络文件系统的研究与实现

作者：方敏武汉理工大学

学位级别：硕士

随着互联网的发展和信息化时代的来临,文件云存储技术进入了高速发展时期,越来越多的个人用户和企业用户通过云存储系统存储、共享和传递文件数据,云存储系统通常需要使用专用客户端访问、操作文件,这与用户通过操作系统资源管理器访问... 详细信息

随着互联网的发展和信息化时代的来临,文件云存储技术进入了高速发展时期,越来越多的个人用户和企业用户通过云存储系统存储、共享和传递文件数据,云存储系统通常需要使用专用客户端访问、操作文件,这与用户通过操作系统资源管理器访问、操作文件的习惯不相符,同时云存储系统的广泛使用也增加了用户信息泄漏的可能性,特别是云存储系统的运维者对文件的非授权访问,是用户非常担心的问题,也是云存储业务发展的重要障碍。本文描述的是一种基于fuse(Filesystem in Userspace)的安全网络文件系统的实现方案,该系统能够让用户按常规访问和操作文件系统中的文件的方式访问和操作存放在网络文件服务器中的文件,实现授权用户文件共享,并能防止系统的运维者对文件的非授权访问。本系统利用Dokan文件系统驱动把文件服务器上的共享文件目录映射为用户本地计算机的一个虚拟文件盘,用户对虚拟文件盘内的文件及文件目录的操作(包括文件创建、读写、删除,文件目录的创建、删除等)将转化为对文件服务器上对应文件及文件目录的操作,贴合了用户的使用习惯。文件在上传时进行加密处理并设置解密控制策略,加密采用混合加密方式,文件数据使用一个随机生成的密钥采用AES分块加密,并根据解密控制策略对该密钥使用IBE(Identity Based Encryption)加密,保障文件信息的安全。本系统中解密控制策略分为个人解密策略和群组解密策略两种。个人解密策略针对某些特定的个人用户,具有较高的操作权限;群组策略则针对某个用户组、某种用户角色、某个用户部门等群体性用户,可设置某项或全部操作权限,两种策略的配合设置能够更好的满足各种情况下的文件共享。本论文的创新点在于利用fuse文件系统技术解决了传统文件云存储系统需要通过专用客户端操作网络文件的问题,让用户操作网络文件更加方便。同时,对文件采用对称加密和IBE加密相结合并在客户端设置解密控制策略的方案解决了传统云存储客户端普遍存在的文件共享不够安全的问题,特别是防止了系统的运维者对文件的非授权访问。最后进行了测试,测试结果表明本系统在不改变用户操作习惯的前提下实现了文件的安全存储和授权共享。

关键词：文件云存储 fuse 信息安全文件共享