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大数据流式计算:关键技术及系统实例 被引量:311
1
作者 孙大为 张广艳 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期839-862,共24页
大数据计算主要有批量计算和流式计算两种形态,目前,关于大数据批量计算系统的研究和讨论相对充分,而如何构建低延迟、高吞吐且持续可靠运行的大数据流式计算系统是当前亟待解决的问题且研究成果和实践经验相对较少.总结了典型应用领域... 大数据计算主要有批量计算和流式计算两种形态,目前,关于大数据批量计算系统的研究和讨论相对充分,而如何构建低延迟、高吞吐且持续可靠运行的大数据流式计算系统是当前亟待解决的问题且研究成果和实践经验相对较少.总结了典型应用领域中流式大数据所呈现出的实时性、易失性、突发性、无序性、无限性等特征,给出了理想的大数据流式计算系统在系统结构、数据传输、应用接口、高可用技术等方面应该具有的关键技术特征,论述并对比了已有的大数据流式计算系统的典型实例,最后阐述了大数据流式计算系统在可伸缩性、系统容错、状态一致性、负载均衡、数据吞吐量等方面所面临的技术挑战. 展开更多
关键词 大数据计算 流式计算 流式大数据 内存计算 系统实例
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网络存储体系结构的发展和研究 被引量:45
2
作者 付长冬 舒继武 +1 位作者 沈美明 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2004年第4期485-489,共5页
首先对存储技术的发展阶段做一概述性的介绍 ,然后介绍基于总线的存储技术 ,重点分析 NAS、SAN、IP-SAN、NASD四种网络存储系统的体系结构 ,并描述存储设备的实现机制 ;最后重点分析网络存储体系结构的未来发展趋势 :DAFS、Infini Band... 首先对存储技术的发展阶段做一概述性的介绍 ,然后介绍基于总线的存储技术 ,重点分析 NAS、SAN、IP-SAN、NASD四种网络存储系统的体系结构 ,并描述存储设备的实现机制 ;最后重点分析网络存储体系结构的未来发展趋势 :DAFS、Infini Band、统一虚拟存储、串性 ATA. 展开更多
关键词 网络存储 NAS SAN IP-SAN 虚拟存储
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电力系统潮流并行算法的研究进展 被引量:41
3
作者 薛巍 舒继武 +1 位作者 王心丰 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期1192-1195,1198,共5页
随着高性价比可扩展集群并行系统的逐步成熟和应用 ,大规模电力系统潮流并行计算和分布式仿真成为可能。该文首先简要介绍了电力系统的潮流计算模型及基本算法 ,分析了算法中存在的困难。然后分析了 4类较重要的电力系统潮流并行算法 :... 随着高性价比可扩展集群并行系统的逐步成熟和应用 ,大规模电力系统潮流并行计算和分布式仿真成为可能。该文首先简要介绍了电力系统的潮流计算模型及基本算法 ,分析了算法中存在的困难。然后分析了 4类较重要的电力系统潮流并行算法 :分块法、多重因子化法、稀疏矢量法和逆矩阵法 ,同时讨论了这 4种潮流并行算法的基本原理和实用效果 ,比较了各种并行算法的优点和局限性 ,并指出基于集群系统的粗粒度区域分解潮流并行算法最具发展潜力。 展开更多
关键词 研究进展 潮流并行算法 大型稀疏线性方程组 电力系统 分块法 逆矩阵法 多重因子化法 稀疏矢量法
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基于VSM的中文文本分类系统的设计与实现 被引量:16
4
作者 张东礼 汪东升 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1288-1291,共4页
文本分类是指在给定分类体系下,根据文本的内容自动确定文本类别的过程。该文阐述了一个基于向量空间模型的中文文本分类系统的设计和实现。对文本分类系统的系统结构、预处理、特征提取、训练算法、分类算法等进行了详细介绍。引入标... 文本分类是指在给定分类体系下,根据文本的内容自动确定文本类别的过程。该文阐述了一个基于向量空间模型的中文文本分类系统的设计和实现。对文本分类系统的系统结构、预处理、特征提取、训练算法、分类算法等进行了详细介绍。引入标题权重系数改进词语权重,并提出了一种新的分类算法。实验测试结果表明查全率和准确率均达到90%左右,而且标题权重的引入和新分类算法的实施有效地改善了分类性能。 展开更多
关键词 文字信息处理 中文文本分类系统 系统设计 VSM 向量空间模型 机器学习 特征提取
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一种适用于机群系统的任务动态调度方法 被引量:23
5
作者 傅强 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期19-23,共5页
任务调度是机群系统上实现并行计算需要解决的重要问题之一.对于在运行中动态产生任务的并行应用程序,由于很难作出准确的任务分配决策,可能导致各个计算结点的任务负载失衡,最终引起整个系统的性能显著下降.因此,需要通过任务再... 任务调度是机群系统上实现并行计算需要解决的重要问题之一.对于在运行中动态产生任务的并行应用程序,由于很难作出准确的任务分配决策,可能导致各个计算结点的任务负载失衡,最终引起整个系统的性能显著下降.因此,需要通过任务再分配来维持负载平衡.该文提出一种任务分配与再分配方法,它通过尽量延迟任务的执行开始时刻,在任务再分配时避免了进程迁移,使得引入的调度开销很小.分析和实验结果表明。 展开更多
关键词 机群系统 并行计算 任务调度 UNIX 操作系统
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相关任务图的均衡动态关键路径调度算法 被引量:25
6
作者 石威 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第9期991-997,共7页
表调度 (list scheduling)法是解决任务调度问题的较为有效的方法 .该文对两个典型的表调度算法——MCP算法和 ETF算法进行了分析 ,发现它们均存在着一定的不足 .文中提出了一个更好的表调度算法 BDCP,它采用动态关键路径技术并均衡考... 表调度 (list scheduling)法是解决任务调度问题的较为有效的方法 .该文对两个典型的表调度算法——MCP算法和 ETF算法进行了分析 ,发现它们均存在着一定的不足 .文中提出了一个更好的表调度算法 BDCP,它采用动态关键路径技术并均衡考虑关键路径结点和非关键路径结点 ,使得对相关任务图调度长度影响最大的就绪结点能够被优先调度 ,从而极大地缩短了任务图的调度长度 .分析和实验结果表明 ,BDCP算法要优于 展开更多
关键词 表调度 任务图 动态关键路径调度算法 计算机 启发式算法
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并行WWW服务器集群请求分配算法的研究 被引量:17
7
作者 邸烁 +1 位作者 王鼎兴 沈美明 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第7期713-718,共6页
为了有效地提高WWW 服务器的吞吐能力、反应速度和可扩展性,国际上许多繁忙站点纷纷转向采用并行WWW 服务器集群来替代原有的单一主机服务器.这些站点普遍采用请求分配技术,即集中接收所有到达的HTTP请求,然后“均衡”地... 为了有效地提高WWW 服务器的吞吐能力、反应速度和可扩展性,国际上许多繁忙站点纷纷转向采用并行WWW 服务器集群来替代原有的单一主机服务器.这些站点普遍采用请求分配技术,即集中接收所有到达的HTTP请求,然后“均衡”地分配到集群中的各个服务器进行处理.常用的转轮法、最少连接法和最快连接法等算法在分配请求时,要么对集群中各个服务器的性能不加区分,要么不考虑请求的具体内容,在实际系统中效率较低.文章提出了一种适用于异构集群的局部最优请求分配算法(leasttim e increm ent,简称LTI),综合考虑服务器性能差异、请求内容和服务器当前负载等因素,作为请求分配的依据.文章还提出了LTI算法的改进版LTI+ ,能够判别和避免集群进入临界状态.文章给出了算法的理论分析和实验测试结果.在同等条件下,此算法能够达到较小的平均应答延迟和较大的吞吐能力,从而能更好地挖掘集群的并行处理能力。 展开更多
关键词 WWW 服务器集群 请求分配算法 INTERNET网
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基于LVS系统的负载动态平衡设计与实现 被引量:23
8
作者 郭全生 舒继武 +2 位作者 毛希平 温冬蝉 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期923-929,共7页
基于LVS的集群负载调度系统 ,内核中的加权调度算法权值是静态的 ,没有动态调整机制 ,容易出现任务分配与真实服务器处理能力相背离 给出了一种通过量化调度器和真实服务器的实时反馈负载信息指标 ,计算服务器综合负载 ,动态调整服务器... 基于LVS的集群负载调度系统 ,内核中的加权调度算法权值是静态的 ,没有动态调整机制 ,容易出现任务分配与真实服务器处理能力相背离 给出了一种通过量化调度器和真实服务器的实时反馈负载信息指标 ,计算服务器综合负载 ,动态调整服务器权值的收敛算法 ,实现负载动态平衡 ,及时调整负载倾斜 ,进一步提高服务器的利用效率和集群系统的吞吐率 展开更多
关键词 LVS 动态平衡 调度器 真实服务器 反馈
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基于角色与组织的访问控制模型 被引量:27
9
作者 李帆 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2005年第8期2136-2140,共5页
访问控制是系统安全的重要技术。RBAC(基于角色的访问控制模型)是目前受到广泛关注的访问控制模型,但在大型应用系统中操作烦琐。分析了RBAC的不足之处,提出了基于角色与组织的访问控制模型ORBAC。该模型是对RBAC的扩展,它通过定义组织... 访问控制是系统安全的重要技术。RBAC(基于角色的访问控制模型)是目前受到广泛关注的访问控制模型,但在大型应用系统中操作烦琐。分析了RBAC的不足之处,提出了基于角色与组织的访问控制模型ORBAC。该模型是对RBAC的扩展,它通过定义组织结构及其权限,减少了角色的数量,从而降低了应用系统访问控制的复杂程度。 展开更多
关键词 角色 组织 权限 访问控制 RBAC
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一种基于检查点的卷回恢复与进程迁移系统 被引量:16
10
作者 汪东升 沈美明 +1 位作者 裴丹 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期68-73,共6页
ChaRM是一种并行程序后向故障恢复与进程迁移系统.它不仅实现了对工作站机群系统瞬时故障的恢复,而且通过检查点设置时的Miror存储技术和进程迁移技术,实现了对机群系统结点永久故障的恢复,并支持系统软硬件的在线维护、... ChaRM是一种并行程序后向故障恢复与进程迁移系统.它不仅实现了对工作站机群系统瞬时故障的恢复,而且通过检查点设置时的Miror存储技术和进程迁移技术,实现了对机群系统结点永久故障的恢复,并支持系统软硬件的在线维护、处理机资源的排他/限时使用和动态负载平衡等功能.文章主要介绍ChaRM系统的检查点设置与回卷恢复、进程迁移等实现技术,并给出了部分性能评测结果. 展开更多
关键词 检查点 回卷恢复 进程迁移 计算机网络
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一种基于进程迁移的自适应双阈值动态负载平衡系统 被引量:20
11
作者 周佳祥 杨广文 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期121-125,共5页
为了实现机群系统内负载的均衡分布 ,提高资源利用率和系统的吞吐率 ,论文设计并实现了基于并行虚拟机环境的可迁移动态负载平衡系统。该系统采用集中式任务调度 ,定义了负载向量的计算方法 ,同时设计了“自适应双阈值算法”实时监测系... 为了实现机群系统内负载的均衡分布 ,提高资源利用率和系统的吞吐率 ,论文设计并实现了基于并行虚拟机环境的可迁移动态负载平衡系统。该系统采用集中式任务调度 ,定义了负载向量的计算方法 ,同时设计了“自适应双阈值算法”实时监测系统下各结点的负载信息 ,并实现了同构机群系统下进程的动态迁移。该算法有效保证了负载信息的及时性和准确性 ,避免了进程迁移的颠簸现象。实验结果表明 ,由于采用了自适应算法 ,本系统额外开销较小 ,能有效改善动态任务的分配和调度 ,提高系统的并行运行性能。 展开更多
关键词 机群系统 负载平衡 自适应 阈值 进程迁移
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带宽自适应的P2P网络路由协议 被引量:14
12
作者 胡进锋 黎明 +1 位作者 汪东升 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期991-999,共9页
提出一种普适于各种系统环境和网络规模的结构化P2P网络协议SmartBoa.与已有的结构化P2P路由协议(如Pastry,Chord等)相比,SmartBoa结点并不维护同样大小的路由表,而是各结点根据自身的带宽能力决定其路由表的大小(最强的结点可能记录全... 提出一种普适于各种系统环境和网络规模的结构化P2P网络协议SmartBoa.与已有的结构化P2P路由协议(如Pastry,Chord等)相比,SmartBoa结点并不维护同样大小的路由表,而是各结点根据自身的带宽能力决定其路由表的大小(最强的结点可能记录全部结点的指针,最弱的结点可能只记录其中不足1%的一小部分),算法保证路由表大小正比于维护开销,充分利用所有结点的可用带宽,使路由效率达到最优;另一方面,SmartBoa并不因为系统规模的增大而增加对结点带宽的要求,因此与全连通的one-hop overlay相比,SmartBoa可以获得更好的可扩展性;再者,SmartBoa结点根据系统环境的变化动态地调节自身级别,并且可以通过逐渐调高级别的慢启动方式来克服one-hop overlay的启动时间过长的缺陷.总之,SmartBoa是一种可以运行于任何环境,不受限于系统规模的大小、结点能力的强弱、强弱结点的比例、结点出入的频率,并通过动态调节保证路由效率的P2P路由协议,适用于各种广域分布式系统. 展开更多
关键词 P2P系统 结构化覆盖网 路由协议 异构性 分布式系统
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电力系统暂态稳定仿真并行算法的研究进展 被引量:21
13
作者 薛巍 舒继武 +1 位作者 王心丰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第2期177-182,共6页
随着高性价比的可扩展集群并行系统的逐步成熟和应用,大规模电力系统暂态稳定并行计算和分布式实时仿真成为可能。本文首先介绍了电力系统暂态稳定的计算模型及基本算法,分析了算法中存在的困难。然后从算法的基本原理和实用效果入手,... 随着高性价比的可扩展集群并行系统的逐步成熟和应用,大规模电力系统暂态稳定并行计算和分布式实时仿真成为可能。本文首先介绍了电力系统暂态稳定的计算模型及基本算法,分析了算法中存在的困难。然后从算法的基本原理和实用效果入手,综述了空间并行、波形松弛和时空并行电力系统暂态稳定算法的研究进展,比较了各种并行算法的优点和局限性,并指出基于集群系统的粗粒度区域分解暂态稳定并行算法最具发展潜力。 展开更多
关键词 电力系统 暂态稳定 仿真 并行算法
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并行机群的若干关键技术 被引量:11
14
作者 王鼎兴 沈美明 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第S1期18-25,共8页
对建立实用并行机群所需的机间通信、负载平衡和调度策略、并行编译、并行调试、故障恢复与容错、以及并行程序设计环境等关键技术及其研究开发工作的新进展做了比较详细的分析。给出了清华并行机群TH-COW系统中这些技术的研究结... 对建立实用并行机群所需的机间通信、负载平衡和调度策略、并行编译、并行调试、故障恢复与容错、以及并行程序设计环境等关键技术及其研究开发工作的新进展做了比较详细的分析。给出了清华并行机群TH-COW系统中这些技术的研究结果以及与相关工作的比较。最后讨论了并行机群系统的应用与展望。 展开更多
关键词 机群计算 负载平衡 通信机制 并行编译与调试 故障恢复 并行程序设计环境
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Windows NT环境下的进程检查点设置与回卷恢复 被引量:12
15
作者 张悠慧 汪东升 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期50-55,共6页
阐述了 Windows NT环境下应用程序的检查点设置与回卷恢复机制 ,并介绍了设计和实现的检查点设置与恢复工具 Win NTCkpt.Win NTCkpt采用标准 Windows API函数 ,通过代码动态注入和对系统调用进行包裹的方法进行检查点设置与回卷恢复 .... 阐述了 Windows NT环境下应用程序的检查点设置与回卷恢复机制 ,并介绍了设计和实现的检查点设置与恢复工具 Win NTCkpt.Win NTCkpt采用标准 Windows API函数 ,通过代码动态注入和对系统调用进行包裹的方法进行检查点设置与回卷恢复 .与同类工具相比 ,Win NTCkpt具有不需修改应用程序源代码 ,不需对应用程序进行重新编译或连接 ,支持对用户文件内容的检查点设置与回卷恢复的特点 .Win NTCkpt是正在研制开发的高可用性机群计算环境的核心 ,也是在机群环境下实现进程迁移和负载平衡的技术基础 . 展开更多
关键词 WINDOWSNT 检查点设置与回卷恢复 进程迁移 函数包裹
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基于非易失性存储器的存储系统技术研究进展 被引量:27
16
作者 舒继武 陆游游 +1 位作者 张佳程 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第14期86-94,共9页
非易失性存储器(NVM)主要包括两类,即适用于外存的、块寻址的闪存和适用于内存的、字节寻址的持久性内存。相比于传统磁盘,闪存具有性能高、能耗低和体积小等优势;相比于DRAM(动态随机存储器),持久性内存如PCM(相变存储器)、RRAM(阻变... 非易失性存储器(NVM)主要包括两类,即适用于外存的、块寻址的闪存和适用于内存的、字节寻址的持久性内存。相比于传统磁盘,闪存具有性能高、能耗低和体积小等优势;相比于DRAM(动态随机存储器),持久性内存如PCM(相变存储器)、RRAM(阻变存储器)等,具有非易失、存储密度高以及同等面积/内存插槽下能给多核环境的CPU提供更多的数据等优点,这些都为存储系统的高效构建带来了巨大的机遇。然而,传统存储系统的构建方式不适用于非易失性存储器,阻碍了其优势的发挥。为此,分析了基于非易失性存储器构建存储系统的挑战,从闪存、持久性内存两个层次分别综述了它们在存储体系结构、系统软件以及分布式协议方面的变革,总结了基于非易失性存储器构建存储系统的主要研究方向。 展开更多
关键词 非易失性存储器 闪存 持久性内存 存储系统
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加权复杂网络社团的评价指标及其发现算法分析 被引量:22
17
作者 吕天阳 谢文艳 +1 位作者 朴秀峰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第21期145-154,共10页
节点的聚集现象是复杂网络的重要特性.以往研究主要发现无权复杂网络中的社团,较少涉及加权网络的社团发现.由于加权网络的复杂性远高于无权网络,一般认为加权网络的社团发现是一个较难的问题.本文基于统一的数据基础,从社团评价指标的... 节点的聚集现象是复杂网络的重要特性.以往研究主要发现无权复杂网络中的社团,较少涉及加权网络的社团发现.由于加权网络的复杂性远高于无权网络,一般认为加权网络的社团发现是一个较难的问题.本文基于统一的数据基础,从社团评价指标的有效性和现有算法的效果两个角度开展研究.首先,总结了加权网络三种常见的社团评估指标,并在社团大小、密度和局域特点均不同的模拟数据集上分析指标的有效性;其次,针对5个数据集,分析现有的3种加权复杂网络社团发现算法的效果.研究表明:上述指标无论在评价最基本的社团结构,还是在分析结构复杂的社团时都有较大缺欠;现有的加权网络社团发现算法的泛化能力不强. 展开更多
关键词 复杂网络 社团发现 聚集系数 模块度
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一种基于分布式哈希表的混合对等发现算法 被引量:15
18
作者 杨峰 李凤霞 +2 位作者 余宏亮 战守义 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期714-721,共8页
使用分布式哈希表(distributed hash table,简称DHT)的应用系统必须在O(1)发现算法和O(logN)发现算法系列中选择适应的DHT协议.但是,不同网络波动程度的应用场景要求理想的DHT协议根据网络波动率能够自适应地调整.提出一种发现算法ROAD(... 使用分布式哈希表(distributed hash table,简称DHT)的应用系统必须在O(1)发现算法和O(logN)发现算法系列中选择适应的DHT协议.但是,不同网络波动程度的应用场景要求理想的DHT协议根据网络波动率能够自适应地调整.提出一种发现算法ROAD(routing on active and demand),在延时和波动率之间自适应地调整以提供更好的性能.设计ROAD的关键挑战是构建路由表和降低延时的算法.通过构建加速路由表,加快发现服务的速度,降低消息转发的延时,并通过幂次序组播算法改善对超级点的依赖性.模拟实验显示,与现有DHT算法相比,ROAD维护了一种高效发现延时与波动率的折衷.选择不同质量类型的超级点,ROAD可以扩展成满足不同服务需要的发现机制. 展开更多
关键词 发现延时 波动率 混合路由 组播 分布式哈希表
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可扩展并行Web服务器群技术的研究 被引量:10
19
作者 庄伟强 王鼎兴 +1 位作者 沈美明 《小型微型计算机系统》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期19-23,共5页
随着Internet应用的发展,传统的Web 服务器已不能满足客户端访问能力的需求,可扩展并行Web 服务器群技术的研究和开发应运而生.它具有高可用、可扩展等特点.另一方面,机群系统具有良好的可扩展性能和计算能力,是实... 随着Internet应用的发展,传统的Web 服务器已不能满足客户端访问能力的需求,可扩展并行Web 服务器群技术的研究和开发应运而生.它具有高可用、可扩展等特点.另一方面,机群系统具有良好的可扩展性能和计算能力,是实现可扩展并行Web 服务器群的最好系统平台.本文在分析Web 服务器特点的基础上,总结用机群系统实现可扩展并行Web 服务器的优点和关键技术,提出一个系统实现方案,然后介绍在该系统基础上开发的信息搜集和检索系统. 展开更多
关键词 WEB 服务器 机群系统 信息检索系统
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虚拟化技术在容灾系统中的应用 被引量:20
20
作者 刘其成 陈康 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第10期1954-1958,共5页
对容灾系统进行分级与评价,讨论虚拟化技术实现方式与体系结构,研究基于虚拟化技术的实时迁移在容灾系统中应用,并运用VMw are实现石油勘探数据处理系统容灾的方法.
关键词 容灾 虚拟化 迁移 VMWARE VMotion
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