分布式测量系统服务窗口动态调度方法研究

在网络制造环境下, 动态时间性能是测量系统的重要指标. 针对基于 CORBA (Common object request broker architecture) 和尺寸测量接口标准 (Dimensional measurement interface standard, DMIS) 的分布式测量系统 (Distributed measurement system, DMS), 根据多用户非抢占优先排队网络静态性能模型, 提出基于无穷小摄动分析的样本轨道划分方法, 建立测量系统服务窗口的动态调度算法, 实现测量系统的时间性能调优. 通过在一个制造工厂中进行的应用实验, 证明了此方法的有效性.     

分布式网格系统的任务调度算法DE Scheduling

目前研究的动态任务调度算法都基于集中式或部分分布式网格系统,系统中心节点(组)进行资源管理。该文提出一种面向无资源管理的完全分布式网格系统动态任务调度算法DE Scheduling。该算法使用任务冗余调度算法屏蔽解决系统的动态性问题,通过动态调节冗余量减少无效计算和保证系统负载均衡。使用给定平均连接度的无标度网络演化模型构造具有1 000个节点的Internet网络模型仿真任务处理过程。仿真结果表明,任务数为10 000~100 000时该系统冗余调度次数均为2次,冗余计算量占总计算量的比例不超过0.35%,且随着任务数增加而递减。     

一种公平服务的动态轮询调度算法

调度策略是核心路由交换设备性能的重要保证.针对联合输入交叉节点排队(combined input and cross-point queuing,简称CICQ)交换结构现有调度策略在复杂度或性能方面存在的缺陷,深入探讨了CICQ交换结构调度策略设计的基本准则,并提出了CICQ下虚拟通道的概念.基于基本准则和虚拟通道概念,提出一种简单、高效和公平服务的动态轮询调度策略——FDR(fair service and dynamic round robin).其算法复杂度为O(1),具有良好的可扩展性;并依据虚拟通道的状态为其分配调度份额,具有良好的动态实时性能,能够适应流量负载非均衡的网络环境.SPES(switching performance evaluation systcm)仿真结果表明,该算法具有良好的时延、吞吐量和抗突发性能.     

基于GNP算法的分布式爬虫调度策略*

针对分布式搜索引擎的任务调度及负载均衡问题,提出了基于GNP算法的分布式爬虫调度策略和负载均衡的方法。利用网络距离预估取代大规模的网络距离测量,不仅提高了系统的响应速度,还减少了系统对广域网造成的压力。通过在广域网上部署爬虫节点,构建分布式搜索引擎,应用该调度策略进行实验,验证了系统性能有较大提高。     

基于模式融合的网络动态资源柔性调度仿真

传统资源调度方法无法获取资源调度适配因子,导致资源调度精度偏低、利用率小且负载均衡度低问题.为此提出基于模式融合的网络动态资源柔性调度方法.根据移动中心网络结构矩阵确定移动网络节点分布,以此为基础构建混合预测模型,获取网络节点负载状态,并计算节点负载和资源占有率,得出适配因子,引入max-min和蚁群混合算法,实现网络动态资源有效调度.实验结果表明:研究提出的教育教学动态资源利用率和负载均衡度更高,说明基于模式融合的网络动态资源柔性调度方法性能更好,更有利于实现资源共享.     

磁带库系统的随机I/O调度算法

由于磁带库随机存取的性能很差,需要研究有效的随机I/O调度策略和算法以改善其在线存取的效率.对已有调度算法进行了分类、提炼和总结,利用仿真实验对静态调度、动态调度和基于复制的调度算法进行了深入研究,讨论了影响各种算法有效性的因素.针对已有算法在较重的负载条件下使系统性能急剧恶化的问题,还提出并研究了一种基于效益-代价均衡的调度算法.该算法引入效益-代价加权的概念,通过调节不同负载下的效益-代价加权比,极大地改善了已有算法在重负载下的有效性.该项研究为设计海量存储系统中的自适应调度算法提供了重要依据.     

基于交叉点缓存状态的CICQ调度算法

针对现有的联合输入交叉点排队(CICQ)调度算法在设计时未充分利用交叉点缓存状态信息的问题,提出一种CICQ状态堆调度算法。该算法分布式地运行于CICQ结构的各个输入端口和输出端口。仿真结果表明,在均匀或非均匀流量模型下,基于该算法的CICQ结构都能获得与输出排队结构相当的性能,且具有较高的时延。     

一种自适应的分布式调度策略

针对集群系统中集中调度存在的单一失效和性能瓶颈问题，本文提出了一种具有自适应特性的分布式集群网络服务器，采用一种新的自适应分布式调度策略，完成对客户请求的动态调度．该策略引入了一种与负载相关的竞争延迟机制，能够根据负载的变化自动选择服务节点，具有很好的自适应性，而且无需节点间通讯，调度的开销小，成本低．另外．该系统通过内核模块实现，做到对客户端和服务端程序透明，其管理配置也相当简单．测试数据表明，该策略具有较好的可扩展性和负载均衡性，实用性强．     

基于云计算的多路网络流媒体分布式最优存储与分配策略

针对云计算系统在执行任务过程中的能量消耗过多、处理速度不理想等情况,提出一种基于云计算的多路网络流媒体分布式最优存储与分配策略.通过构建基于云计算的数学模型来分析执行任务时的能量消耗情况,采用基于虚拟调度机制的分布式最优存储策略来实现在满足存储需求的情况下减少服务器进行存储时的能量消耗总量,最小化存储成本,并采用基于动态决策规则的分配策略来根据服务器的功率、性能以及负载情况进行任务调度,使云计算系统在满足服务质量要求的条件下,充分利用系统运作能耗,不产生过多空闲能耗.实验及结果分析表明,所提出的分布式最优存储与分配策略在节省能量消耗、提升运行速度上发挥了较好的效果.     

基于YARN的分布式资源动态调度与协同分配系统

Storm on YARN是目前主流的分布式资源调度框架,但其存在需要人工干预和无法根据资源可用性实时调整系统资源的不足。根据流数据处理的实时延迟计算系统负载情况,在Storm平台上基于YARN设计分布式资源调度和协同分配系统。建立包含系统层和任务层的双层调度模型,系统层通过对流数据处理负载的实时监测进行资源分配预测,任务层利用ZooKeeper和YARN对集群资源的高效管理能力进行动态资源管理。实验结果表明,该系统可以实时调整集群资源分布,有效减小系统延迟。     

A hybrid closed queuing network model for multi-threaded dataflow architecture

In this paper, a closed queuing network model with both single and multiple servers has been proposed to model dataflow in a multi-threaded architecture. Multi-threading is useful in reducing the latency by switching among a set of threads in order to improve the processor utilization. Two sets of processors, synchronization and execution processors exist. Synchronization processors handle load/store operations and execution processors handle arithmetic/logic and control operations. A closed queuing network model is suitable for large number of job arrivals. The normalization constant is derived using a recursive algorithm for the given model. State diagrams are drawn from the hybrid closed queuing network model, and the steady-state balance equations are derived from it. Performance measures such as average response times and average system throughput are derived and plotted against the total number of processors in the closed queuing network model. Other important performance measures like processor utilizations, average queue lengths, average waiting times and relative utilizations are also derived.     

参数自适应的随机早期检测算法

主动队列管理(AQM)算法是最近网络拥塞控制研究的重点,随机早期检测(RED)算法作为 AQM 算法的代表受到广泛的关注.分析了随机早期检测算法的原理和局限性,针对 RED 算法参数配置困难的问题,提出了一种参数自适应的随机早期检测算法.该算法能够根据网络负荷的变化动态的调节 RED 算法的参数,从而能够在突发业务下对拥塞做出及时有效的反应.通过仿真表明该算法能够有效地降低丢包率,降低数据包排队延时,提高了 RED 算法的网络适应性.     

The computation algorithm of capacity indices of the telecommunication networks with repeated transmissions

The results are presented of the investigation of an approximate method for the calculation of characteristics of the telecommunication network of commutation of packages with a bounded buffer storage of nodes and retrials of transmissions of packages from sources and transit nodes. As a model of the telecommunication network use is made of the queuing network (QN) represented by an aggregate of isolated queuing systems (QS’s) with bounded accumulators and retrials of transmissions. The algorithm is suggested for the verification of realizability of primary input flows (delivery of all incoming packages to the appropriate finite nodes in the finite time) and the computation of blocking probabilities of nodes, the load of transmission links, mean values of the number of packages, and the dwell time of packages in the network operating in the stationary mode.     

采用分级策略和控制消息的一种动态带宽分配

通过对以太无源光网络接入技术和现有各种带宽分配算法存在不足的分析,基于数据服务优先级划分和ONU队列管理机制,提出了一种新的动态带宽分配算法。它基于服务分级策略和控制消息格式来处理一个EPONs多点控制协议中的不同优先级带宽。仿真表明,提出的动态带宽分配算法不仅有较高的链接效率和带宽利用率,而且在资源分配方面效率更高。     

Controlling load distribution in the queuing systems

A method to control load distribution in the closed exponential queuing networks with one class of customers was proposed. It is based on simultaneous use of routing control and control of servicing intensities. Consideration was given to an evolution model of the queuing network with control of load distribution and an approximate method of analysis of the queuing networks of this type. A technique to calculate the stationary distribution and formulas to calculate other stationary characteristics of the queuing networks with control of load distribution were described. Examples of analysis of the queuing networks of this type were presented.     

基于超爱尔兰分布的自相似网络排队模型研究

现有网络的业务流研究表明,多种通信业务中普遍存在自相似特性,但是如何对自相似业务流进行建模和分析一直是个难解问题。基于超爱尔兰拟合算法,建立了到达为泊松分布,服务时间为超爱尔兰分布的M/HErD/1/K自相似排队模型,推导得到呼叫损失概率、平均排队队长等排队性能的解析解。在实际业务环境下和传统的M/M/1/K排队模型进行了仿真对比,结果表明M/HErD/1/K模型不仅可有效表征业务流的快挂业务特性,而且能仿真出该网络在业务负荷较重时潜在的运营风险,对实际网络运营管理具有重要的指导作用。     

多路并行传输中数据调度算法的优化

针对异构无线网络环境中,基于流控制传输协议（SCTP）的多路并行传输协议（CMT-SCTP）存在接收缓存阻塞和路径负载失衡等问题,提出一种改进的轮询数据调度算法。该算法根据每条路径上的发送队列信息和拥塞状况对网络状况进行估计,并按照各路径上的网络状况分配相应的传输任务量,缩短数据包在接收端缓冲区的平均排队时延,减少接收端乱序数据包的数量。仿真结果表明,改进的轮询数据调度算法能有效提升CMT-SCTP在异构无线网络环境中的传输效率,有效缓解接收缓存的阻塞,且对不同的网络场景具有很好的适应性。     

基于遗传算法和排队网的串联CONWIP系统流通卡数的确定方法

在CONWIP(constant work in process)系统中,流通卡数是系统有效运行的关键因 素.文中针对串联CONWIP系统,提出了非线性整数规划模型和排队网模型相结合的问题描述 模型,以及遗传算法与排队网络分析相结合的问题求解算法.实例仿真验证了该方法的有效性.     

Pareto-Optimal Sustainable Transportation Network Design under Spatial Queuing

This paper presents a multi-objective network design problem with environmental considerations for urban networks with queues. A spatial queuing link model is introduced to take account of the spatial effect of queuing. With this more realistic link performance function capturing spatial queuing, the network equilibrium flow patterns can be more accurately identified. Furthermore, to better estimate vehicle emissions, this paper proposes a refined emission estimation model, which distinguishes between travel speeds in free-running state and queue-forming state over a link. A multi-objective bi-level programming is then developed, in which the upper-level problem optimizes the investment decisions, whereas the lower-level problem characterizes the user equilibrium with spatial queuing delays. The metaheuristic of non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II) is adopted to solve the multi-objective network design problem. Numerical tests on the Sioux Falls network and the Barcelona network confirm the effectiveness of our proposed model and algorithm in identifying queuing equilibrium flows and Pareto optimal solutions. The refined models and valuable information about trade-offs among objectives are particularly helpful for environmentally sustainable transport network planning.