面向网络计算的新一代操作系统及关键技术

New-generation operating systems for network computing are facing the challenges of providing efficient and secure services. This project presents a hierarchical service provisioning model for software streams and data streams, and studies theories, methods and technologies on monitoring self-adaptive software streams, protecting hierarchical data streams, and protecting clean-room security agreements. To address the performance issues in current network computing models, this project studies theoretical models, security architectures, and cache mechanisms of new-generation operating systems for network computing; this project studies edge-server oriented cache mechanisms, so as to reduce the performance pressure of core servers, and thus improve the service efficiency of the whole system. Moreover, to improve the efficiency of collaborative computing and hierarchical cache, this project studies storage and protection techniques of hierarchical data streams, which can help to improve the efficiency of data stream utility and even the performance of the whole system. To address security issues in current network computing models, this project studies the construction, loading, and monitoring approaches of self-adaptive software streams; this project constructs a secure service provisioning environment for network computing, by incorporating the hierarchical storage protection and clean-room security protection of data steams. Research results can provide significant theoretical and practical supports in building efficient and secure new-generation operating systems for network computing.

面向网络计算的新一代操作系统面临着为海量用户提供高效、安全服务的严峻挑战。本项目提出面向软件流和数据流的分级服务模型，研究自适应软件流监控、分级数据流保护和净室安全协议保护的理论、方法和技术。为解决当前网络计算中存在的性能问题，研究面向网络计算的新一代操作系统的理论模型、安全架构和缓存机制；研究面向边缘服务器的缓存机制，减轻中心服务器的性能压力，提高服务效率。为提升云服务器和用户终端的协同计算与分级存储效率，研究面向分级数据流的存储与保护技术，以提高数据流的利用效率，进而提升系统的整体性能。为解决当前网络计算中存在的安全问题，研究自适应软件流构造、加载与监控方法，并结合数据流的分级存储保护策略和净室安全保护方法，构建面向网络计算的安全服务环境。本项目研制面向网络计算的高效、安全的新一代操作系统实验系统并进行原理验证，研究成果对研发高效、安全的新一代操作系统具有理论研究意义和实际应用价值。

本项目提出了新一代网络化操作系统中面向软件流和数据流的分级服务模型，研究了自适应软件流监控、分级数据流保护和净室安全协议保护的理论、方法和技术。为解决当前网络计算中存在的性能问题，研究了新一代网络化操作系统的理论模型、安全架构和缓存机制；研究了面向边缘服务器的缓存机制，减轻了中心服务器的性能压力，提高了服务效率。为提升云服务器和用户终端的协同计算与分级存储效率，研究了面向分级数据流的存储与保护技术，以提高数据流的利用效率，进而提升系统的整体性能。为解决当前网络计算中存在的安全问题，研究了自适应软件流构造、加载与监控方法，并结合数据流的分级存储保护策略和净室安全协议保护方法，构建了面向网络计算的安全服务环境。项目组获得授权国家发明专利36项，登记软件著作权9项；发表重要国际期刊论文53篇（CCF A类国际期刊论文3篇，CCF B类国际期刊论文14篇，ESI高被引论文9篇），重要国际会议论文19篇（CCF A类国际会议论文4篇，CCF B类国际会议论文4篇），重要中文期刊论文10篇（CCF A类中文期刊论文5篇，CCF B类中文期刊论文5篇）；培养青年教师6人，博士生13人，硕士生30人；举办有影响力的国际会议6次和国内会议6次，累计邀请国内外顶尖专家（中国工程院院士、CCF Fellow、IEEE Fellow、ACM Fellow、APS Fellow、AAAS Fellow、美国ACM前任主席）举办学术交流报告29人次。项目组主持其它科研项目15项（含国家级项目4项）。本项目研究成果对研发高效、安全的新一代网络化操作系统具有重要理论研究意义和实际应用价值。