线程一致性模型及其实现

在虚拟分布式共享存储系统（SVM）中，为了保证程序在分布式环境下正确运行，维护存储一致性是关键问题之一，本文提出了一种全新的一致性模型－线程一致性模型（TC），并阐述了基于TC模型的虚拟分布式共享存储系统MTK的实现，线程一致性模型从操作系统内核的角度出发，把程序执行过程中的同步点与线程状态结合起来考虑存储一致 性问题，有利于数据局部性的开发，另外，多线程体系结构的一个显著优势就是能把计算和通信重叠起来，从而有效地隐藏通信延迟，在内核级实现线程一致性模型时，线程 及同步原语（锁、栅栏）都维护一个写记录，同时定义了同构唤醒线程簇。     

基于XML的协作虚拟样机通信技术

协作虚拟样机技术是在分布式环境下多领域专家协作建立和应用虚拟样机的方法和技术。如何实现系统中数字模型的同步以及相互操作是一个复杂的课题。目前协作虚拟样机通信的主流技术仍然使用传统的专有的通信协议和特定的数据格式通信，不能扩展，很难构建异构的、基于Intenct的协同设计环境。文中介绍了一种使用XMI，作为数据格式、HTTP作为传输协议的用于协作虚拟样机的通信模式,它可以很好地解决上述问题,进而构建一个面向对象的、可扩展的、基于Intemet的、跨平台的分布式协作虚拟样机系统。     

基于XML的协作虚拟样机通信技术

协作虚拟样机技术是在分布式环境下多领域专家协作建立和应用虚拟样机的方法和技术.如何实现系统中数字模型的同步以及相互操作是一个复杂的课题.目前协作虚拟样机通信的主流技术仍然使用传统的专有的通信协议和特定的数据格式通信,不能扩展,很难构建异构的、基于Intemet的协同设计环境.文中介绍了一种使用XML作为数据格式、HTTP作为传输协议的用于协作虚拟样机的通信模式,它可以很好地解决上述问题,进而构建一个面向对象的、可扩展的、基于Internet的、跨平台的分布式协作虚拟样机系统.     

组合控制协议增强多智能体系统一致性

针对离散时间下基于切换拓扑多智能体系统一致性问题,设计出一种基于约束集虚拟邻居选取分布式一致性协议。该协议中,智能体采用通信扇区机制构造出虚拟邻居作为控制协议输入进行状态演化,并设计智能体调整因子的取值方式。在此基础上,智能体通过约束集保持初始通信拓扑的连接边来保证系统的连通性。最后,理论分析与大量仿真实例结合,与经典模型进行比较,验证了新的一致性协议的有效性,表明其可增强系统一致性,减少系统收敛的簇,并提高系统的一致性收敛速度。     

多智能体协同任务分配问题研究综述

研究了给定通信基础设施和可用计算资源情况下,多智能体系统协同任务分配问题中集中式、分布式和分散式系统结构运用的适应条件及异步、同步交互方式在不同结构中的应用;分析了分布式或分散式的任务规划中诸如决策一致性策略和一致性算法等必须考虑的问题及其面临的挑战;最后,探讨了多智能体协同任务分配问题分布式和集中式的求解算法。     

分布式虚拟实验室构建技术

为满足远程实验教学的需要,降低教学成本,需要研究分布式虚拟实验室技术.该文在分析现代实验教学需求的基础上,设计了分布式虚拟实验室系统结构,实现了基于介于传输层和应用层之间的网络通信中间件的数据通信技术、3DS文件读取技术,探讨了分布式虚拟实验室系统的互操作性、可伸缩性及时空一致性技术.最后描述了分布式虚拟实验室的系统中虚拟实验的实现流程.在该文中设计实现的通信技术与传统的通信技术相比,更能满足分布式虚拟实验室的数据交换的高流量和高实时性需求.     

KESS元数据处理一致性协议

在麒麟分布式加密存储系统中,分布式元数据处理在系统发生异常时会出现不一致的情况。为了解决这一问题,提出了元数据处理一致性协议2PC-MP。该协议引入事务序号,保证日志记录和消息交互的一致性;增加悬挂队列,避免参与者进程因网络异常而阻塞;增加回退队列,解决用户登录session失效后无法回退的问题;通过分布式日志保证系统故障后的快速恢复。结果表明,2PC-MP协议能够保证元数据处理的一致性和提高系统的性能。     

基于np-FSM的分布式协议的虚拟多端口测试方法

在协议工程领域,协议测试是非常重要的工作;对于分布式协议的测试多采用多端口有限状态机模型进行描述;由于分布式协议测试存在控制观察问题,需要对测试序列进行同步和协调;通过对现有分布式测试模型的改进,引入虚拟多端口测试的方法,极大地简化了多个测试器之间的同步和协调问题,并且不会显著增加系统的构建成本,提高了测试效率.     

分组通信网络时钟同步研究及性能仿真

精确的时间和频率信息对于通信系统各种应用非常重要.传统电路交换通过TDM链路帧同步实现精确频率同步,而分组网络的"存储-转发"特性为同步消息引入延时,要实现精确的能够满足传统通信需要的频率和时间同步更加困难.IEEE1588精密时间同步协议(Precision Time Protocol,PTP)是一个原来应用于工业控制、测试测量等领域低成本高精度的同步协议,根据分组通信网络的特点,提出了IEEE1588在通信中的应用框架,采用虚拟和真实网络环境相结合的仿真方法,分析了所提框架的同步性能及各种性能补偿措施的补偿效果.虚拟网络仿真采用OMNeT++工具,给出网络业务特性对精确时间同步的定性和定量影响.真实网络仿真基于校园网环境,采用软件时间戳标记达到50μs的同步精度.     

路由协议一致性测试系统研究及实现

文章通过对路由协议特点的分析,指出了路由协议一致性测试所包含的内容和目的,根据测试的内容和对现有的测试方法和测试系统的研究,提出了一种针对路由协议一致性测试的分布式虚拟测试法,它使用一个控制模块组织多个虚拟测试体协同工作实现对待测体的测试。依据这种方法,实现了一个可扩展的路由协议测试系统,并完成了IPv6路由协议的一致性测试。文中以对OSPFv3的测试作为示例。     

Distributed finite-time consensus tracking for nonlinear multi-agent systems with a time-varying reference state

This paper investigates the consensus tracking problem for nonlinear multi-agent systems with a time-varying reference state. The consensus reference is taken as a virtual leader, whose output is only its position information that is available to only a subset of a group of followers. The dynamics of each follower consists of two terms: nonlinear inherent dynamics and a simple communication protocol relying only on the position of its neighbours. In this paper, the consensus tracking problem is respectively considered under fixed and switching communication topologies. Some corresponding sufficient conditions are obtained to guarantee the states of followers can converge to the state of the virtual leader in finite time. Rigorous proofs are given by using graph theory, matrix theory, and Lyapunov theory. Simulations are presented to illustrate the theoretical analysis.     

Specification and verification of reliability in dispatching multicast messages

Multicasting some pieces of information such as messages or packets (called dispatches) from source node(s) to a group of target nodes are governed by a specific sequence in the networked systems. The sequence is called a consensus that indicates an ordering on dispatches to be viewed by the target nodes. Achievement of consensus is a concern in some networked based systems such as distributed ones because the lack of consensus leads to conflict among target nodes reaction. A consensus protocol has some properties to be checked when a source node multicasts a sequence of dispatches to target nodes. The CBCAST protocol is a consensus protocol having properties for ordering and synchronization of dispatches in network communications. This paper thinks of the properties and formulates axioms to check them. The axioms can be practiced for network applications such as group communication and web services. Our approach has two phases consisting of modeling and formulation. The first phase addresses specification of sender and recipient processes by tabular automata. The second phase addresses formulation of axioms using the automaton.     

组通信系统中组成员关系服务的设计和实现

在组通信系统中，成员关系的维护是一个非常重要的模块，它保证消息的次序传递和虚同步。为了使一个组中节点的数目易于扩充，采用多播树的层次结构来组织节点；当成员关系发生变化时采用一种一致性算法使得视图达到一致。在此基础上设计和实现了一个有效的组成员关系服务模块。     

无竞争多点对话发言策略

:网络应用需要多点投递和群组管理的支持。依据群组通信抽象模型 ,分析了多点对话的功能机制 ,提出了无竞争多点对话发言策略。     

基于同步有向图的同步测试序列生成方法

使用多测试单元的测试系统可以对多端口协议实现进行一致性测试，但是在进行这种一致性测试时，测试系统各个端口之间可能会出现同步问题，现在，解决同步问题常用的办法是在测试单元相应端口之间增加同步连接，然后通过此同步连接相互发送同步消息来进行同步，多端口协议和其它类型的分布式系统可以用有限状态机模型来描述，目前，同步问题被分为双端口同步问题，多端口同步问题，紧同步问题等多种类型，该文考虑两种有限状态机测试问题，第一种是面向端口的测试，不考虑有限状态机测试单元之间的通信问题，第二种面向组的测试，有限状态机中的各个端口被分成互不相关的多个组，属于不同组中的测试单元之间互不通信，该文提出了一种基于同步有向图的同步测试序列生成方法，这种生成方法适用于Pair同步，Port同步和组同步问题，并且，这种方法也可以用来判断如何在非同步测试序列中增加同步通信，将非同步测试序列转化为同步测试序列。     

2阶多智能体网络在切换拓扑下的群一致性

针对2阶多智能体网络的群一致性问题,提出了基于牵引控制方法的群一致性协议.考虑到网络模型具有切换拓扑结构,在模型中引入相应的虚拟领导者.对于网络中的每一个智能体,其一致性协议依赖于智能体邻居的状态及速度信息,并受到虚拟领导者的牵引控制;进一步地,来自虚拟领导者的牵引控制可以随时间发生变换.利用代数图论、线性矩阵不等式和李亚普诺夫稳定性理论,对网络进行群一致性分析,给出了切换拓扑下2阶多智能体网络达到群一致性的充分条件.最后,数值仿真验证了理论结果的有效性.     

Lazy garbage collection of recovery state for fault-tolerantdistributed shared memory

In this paper, we address the problem of garbage collection in a single-failure fault-tolerant home-based lazy release consistency (HLRC) distributed shared-memory (DSM) system based on independent checkpointing and logging. Our solution uses laziness in garbage collection and exploits consistency constraints of the HLRC memory model for low overhead and scalability. We prove safe bounds on the state that must be retained in the system to guarantee correct recovery after a failure. We devise two algorithms for garbage collection of checkpoints and logs, checkpoint garbage collection (CGC), and lazy log trimming (LLT). The proposed approach targets large-scale distributed shared-memory computing on local-area clusters of computers. In such systems, using global synchronization or extra communication for garbage collection is inefficient or simply impractical due to system scale and temporary disconnections in communication. The challenge lies in controlling the size of the logs and the number of checkpoints without global synchronization while tolerating transient disruptions in communication. Our garbage collection scheme is completely distributed, does not force processes to synchronize, does not add extra messages to the base DSM protocol, and uses only the available DSM protocol information. Evaluation results for real applications show that it effectively bounds the number of past checkpoints to be retained and the size of the logs in stable storage     

IEEE 1588精确时间同步协议浅析

本文研究了IEEE 1588精确时间同步协议的基本原理、核心算法和技术特点。该协议主要解决传统网络时间同步技术精度不高和安全性差等问题。相比已有的基于网络时间协议(NTP)或GPS的时间同步技术,基于IEEE 1588协议的时间同步技术具有很高的精确性、安全性和可控性,能够较好地满足通信网同步、电力系统、工业控制、高精密测量等应用领域的时间同步要求。     

一类非完整轮式机器人的编队一致性

讨论了一类具有非完整约束和有向通信拓扑的轮式机器人的编队一致性问题.基于Zipf分布设计了带有耦合权重的编队一致性协议,减少了机器人间的信息交换,降低机器人编队在复杂的通讯环境中对所有机器人状态信息的依赖程度.将多机器人系统的编队一致性问题转化为误差系统的稳定性分析问题,给出了机器人形成编队的一致性条件,并利用图论和李亚诺夫稳定性理论证明在该条件下可实现系统编队收敛到期望的队形和虚拟领导者的运动规律上的目标.仿真实验和实物实验验证了所设计编队一致性协议的有效性.