一种用于网络计算的可定制启动协议

随着计算机网络技术的发展和各种终端设备的出现,网络计算技术能够根据终端类型定制应用程序的特点将全面实现其潜力.然而,现有的终端设备先从本地启动操作系统,再启动网络计算软件的单一的启动方式已不能满足终端设备的多样性和不断复杂的网络计算软件的需求.为了提高终端设备启动方式的灵活性和可用性,提出了一种可靠、安全、高效并可定制的远程启动协议NCBP(network-based client boot protocol).NCBP通过扩展DHCP(dynamic host configuration protocol)协议获得本机标识,再利用安全的APTP(active program transfer protocol)协议加载MBatch(MenuBatch)脚本执行环境.通过对MBatch脚本的解释执行,并根据用户的选择从服务器上加载相应的操作系统内核,从而实现终端设备的可定制远程启动.NCBP可用于网络环境下的网络计算机、PC机以及数字家电设备的远程启动.     

无线传感器网络专刊前言

随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的飞速发展和日益成熟,具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器开始在世界范围内出现.由这些微型传感器构成的传感器网络引起了人们的极大关注.这种传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术,能够协作地实时监测、感知、采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对这些信息进行处理,获得详尽、准确的信息,传送到需要这些信息的用户.传感器网络可以使人们在任何时间、任何地点和任何环境条件下获取大量详实、可靠的信息,真正实现“无处不在的计算”理念.这种网络系统可以广泛地应用于国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、反恐抗灾等领域.     

便携式数字视频设备的图像编码技术研究

便携式数字视频设备的广泛应用使得如何在无线环境下传送中大尺寸和高分辨率图像视频成为主要难题。本文提出并实现了一种适用于便携式数字视频设备的中大尺寸和高分辨率图像的传送技术。我们采用DWT变换和嵌入式码流组织技术，实现了图像的渐进式传输和接受方驱动的感兴趣区域压缩和传送技术，可以在低带宽条件下快速、交互地传送清晰的、指定感兴趣区域的图像。实验和实际应用证明，本文所提出的算法适合在低带宽、不可靠无线信道下实现图像的编码与传输，能够为用户提供非常好的实时交互能力。     

车联网边缘计算环境下基于深度强化学习的分布式服务卸载方法

边缘计算将计算、存储和带宽等资源分布到了靠近用户的一侧.通过将边缘计算引入车联网,服务提供商能为车载用户提供低延时的服务,从而提高用户出行的服务体验.然而,由于边缘服务器所配备的资源一般是有限的,不能同时支持所有车联网用户的服务需求,因此,如何在边缘服务器资源限制的约束下,确定服务卸载地点,为用户提供低时延的服务,仍然是一个巨大的挑战.针对上述问题,本文提出了一种"端-边-云"协同的5G车联网边缘计算系统模型,并针对该系统模型设计了深度学习和深度强化学习协同的分布式服务卸载方法D-SOAC.首先,通过深度时空残差网络,D-SOAC在中心云预测出潜在的用户服务需求量,协同各边缘服务器获取本地车联网边缘计算环境的系统状态,输入边缘服务器上的本地行动者网络,得到该状态下的服务卸载策略.然后,本地评论家网络基于时序差分误差评价该服务卸载策略的优劣,并指导本地行动者网络进行网络参数的优化.优化一定步数后,边缘服务器将优化过的本地网络参数上传到位于中心云的全局网络,协同中心云进行网络参数的更新.最后,中心云将最新的参数推送回本地网络,从而不断对行动者评论家网络进行调优,获得服务卸载的最优解.基于来自现实世界的车载用户服务需求数据集的实验结果表明,在各种车联网边缘计算环境中,相比于四种现有的服务卸载算法,D-SOAC能够降低0.4％～20.4％的用户平均服务时延.     

基于Internet的全球个人计算系统

一、概述现在Internet上开发的大量应用,如e-mail、Telnet、FTP、Gopher、World Wide Web(WWW)等,吸引着越来越多的用户加入到Internet行列中。随着无线通信技术的发展,移动用户也希望通过便携式计算机或个人数字助理(PAD)存取Internet信息。这种不受时间地点限制的计算环境称为移动计算。然而,Internet最初是为连接固定网络设计的,     

主动网络的体系结构及计算模型

1 前言 Internet是基于ICP/IP的包交换网络。传统的包交换就是利用存储转发的思想,路由器只是根据包头的地址信息按照路由表将数据包透明地转发到目的地,路由器并不知道数据包的具体内容。这种端到端的思想是把计算能力都放在终端上,限制了网络的计算能力。不可否认,Internet的简单性原则确实极大地促进了Internet的发展,但是随着其自身的发展和用户需求的增长,这种传统的方式使得Internet的维护以及新体系结构(如MBONE)的引入和新业务的开发越来越困难,更不要说加速其发展的进程,所以迫切需要对传统的体系结构进行改进。随着网络技术的发展,作为网络互连关键设备的路由器逐渐超越了原来互连的意义,已经包括了防火墙、多点传送、加密认证以及地址转换等多种服务。主动网络AN(ActiveNetworks)就是在这样的背景下出现了。     

支持MEC的天地一体化网络下任务卸载和资源分配

针对天地一体化网络(Integrated Satellite-Terrestrial Network, ISTN)高动态、时延敏感的特性,用户服务质量(Quality of Service, QoS)保障成为新的研究重点。为此,在天地一体化网络场景下使用移动边缘计算(Mobile Edge Computing, MEC)技术,在低轨道(LEO)卫星上部署MEC服务器,通过排队理论分析场景的时延成本,提出任务卸载和资源分配的联合优化方案。为最小化用户与LEO卫星的传输时延,基于凸优化理论给每个用户分配最优的带宽资源。基于整数规划在多项式时间内给出接近全局最优的任务卸载决策。仿真结果表明提出算法与低复杂度的启发式算法相比,减少了20%的总时延成本,验证了ISTN(Integrated Satellite-Terrestrial Network)下通过MEC技术保障地面用户QoS的可行性和有效性。     

一种动态自适应HTTP流媒体码率切换算法

近年来,基于HTTP的动态自适应流媒体技术,已经被各种网络视频播放服务广泛采用.针对客户端缓冲区受限和网络环境不稳定的情况,提出一种基于客户端缓冲区长度的动态自适应码率选择算法.该算法通过对缓冲区进行分级实现了带宽的不同比例的缩放,并采用滑动窗口技术对带宽进行平滑处理.同时,通过设置每个缓冲区等级的带宽持续上升或下降时间的限制和采用高低带宽的中间码率等级,使码率等级不会剧烈变化.实验结果表明,该算法能在带宽利用和视频质量的平滑之间取得较好的平衡,提供良好的视频播放用户体验.     

大数据群体计算中用户主题感知的任务分配

大数据问题所固有的规模繁杂性、高速增长性、形式多样性、价值密度低等特点为传统计算处理方法带来了严峻的挑战.一方面,大数据的规模繁杂性和高速增长性带来了海量计算分析的需求;另一方面,形式多样性和价值密度低等特点使得大数据计算任务高度依赖复杂认知推理技术.针对大数据计算中海量计算分析和复杂认知推理需求并存的技术挑战,传统的基于计算机的算法已经无法满足日益苛刻的数据处理要求,而基于人机协作的群体计算是有效的解决途径.在大数据群体计算中,最基础的就是任务的分配方式.考虑到大量网络用户不同的专业背景、诚信程度,因此不能简单随机地将要处理的任务交给大众来完成.针对此问题,提出了一种基于用户主题感知的迭代式任务分配算法.利用已知答案的测试问题迭代地检测不同人群的专业背景和完成任务的准确率.在充分了解用户真实主题和准确率的情况下为他们分配合适的问题.通过和随机任务分配算法在模拟数据和真实数据上的对比,有效显示了基于主题感知任务分配算法的准确性.     

面向TCP透明代理截获技术的研究与实现

当前,网络的安全性越来越重要,而透明代理成为提高网络安全性的重要技术手段之一.针对传统的Linux系统下透明代理实现效率低、配置复杂的缺点,本文提出了一种基于内核模块的透明代理实现方式,并就这种透明代理方式中截获技术的关键条件做了深入的研究与分析.模拟实验表明,这种实现方式简化了用户配置,提高了代理效率,增强了可移植性.     

数据密集型计算的遥感图像预处理方法

针对大数据时代,数据密集型计算已经成为国内外的一个研究热点. 遥感数据具有多源化、海量化特点,是名副其实的大数据. 研究适用于遥感影像自动化、业务化处理的数据密集型计算方法,是目前遥感应用技术面临的挑战所面临的挑战,本文提出了一种基于数据密集型计算的遥感图像处理方法. 在文中,首先围绕遥感数据自动化、业务化预处理等问题,深入调查和分析了国内外研究现状,进而介绍了系统体系结构,通过工作流灵活组织多种算法模型协同工作,设计以“5并行1加速”的计算体系解决数据密集型的遥感图像预处理,并通过产品生产实例对其性能进行测试. 结果表明,该系统在保证处理精度的前提下,大大提高了遥感大数据预处理的效率.     

基于WAP的手机铃声下载方案研究

随着Internet和移动网络技术的发展，移动计算日益向着个性化、交互式和智能化方向发展，手机铃声的下载是这个技术的一个缩影。无线应用协议WAP是基于Internet标准的无线协议规范，它充分利用了诸如TCP／IP、XML等Internet技术标准，并在优化的基础上，克服了无线环境下低带宽、高延迟和连接稳定性差的缺点。通过分析WAP的协议和网络结构，探讨了多层结构下基于WAP的手机铃声下载实施方案。     

适合遥感影像处理的网格计算环境研究

网格计算是近几年来发展迅速的一种网络资源共享模型，其目的是网络资源的完全共享。网格计算相对于传统的C／S及Web GIS来说，它在网络计算、数据处理、资源共享、任务协同等方面都有了进一步的发展。在适感影像处理与理解应用方面，由于涉及大量的网络计算及网络传输等耗时操作，应用网格计算思想进行适感图像处理就更有实际意义。结合网格计算的网络计算及资源共享的优势，设计并开发适合适感影像处理的网格计算环境及软件，是解决当前适感影像海量数据处理的有效途径之一，同时也是适感图像处理软件的一个发展趋势之一。本文结合实际研究成果，首先给出了基于网格计算思想的适感影像处理的设计流程，并对其具体实现技术进一步进行了讨论。在分析其在图像处理方面应用的基础上，对面向网络的智能化适感图像网格处理系统进行了分析与设计，并给出了其实现的一些关键技术。     

面向云计算的计算平台远程证明

云计算是一种新兴的计算服务模式,其安全问题已经成为亟待研究的问题。本文将可信计算中的远程证明机制引入云计算中,针对云计算服务的特点,采用基于属性的远程证明思想,设计了一种面向云计算的计算平台远程证明方法,通过证明代理,实现云计算环境下计算平台安全属性的远程证明,使用户能够对云计算虚拟计算环境中的实际计算平台的安全属性进行验证。     

Citrix瘦客户机/服务器计算技术在化工计算中的应用

文章介绍了网络计算的发展状况和瘦客机／服务器计算模式的原理，并着重对Citrix瘦客户机／服务器计算技术进行了讨论。Citrix唐客户机／服务器计算模式包括3个关键的组成部分，即多用户操作系统、可将应用程序的逻辑与用户界面分开的有效的计算技术、集中化的应用程序与及用户管理。本文给出了Citrix瘦客户机／服务器计算模式的化工计算中的应用实例。     

基于Internet的分布式网络精馏计算系统

文章简要叙述了近10年来化工领域网络计算技术的发展状况,提出了一种基于分布式计算的网络计算模型,并将这一模型应用到化工精馏模拟计算领域。文章对分布式网络计算模型的成员结构及成员间的关系和通信方式进行了仔细分析,给出了一个模型结构框图,同时,对如何选择开发平台、开发语言和开发工具提出了一些建议。并给出了一个采用分布式网络计算模型的化工精馏模拟网络计算系统的设计实例,并列举了采用这个模型进行实际模拟计算应用的两个具体例子。最后对网络计算的发展前景做了一些展望。     

一种扩展的多操作系统远程启动协议ENCBP

提出一种在局域网环境下对网络计算设备进行远程多操作系统引导的协议--ENCBP(extended network_based client boot protocol)协议,对现有的NCBP(network-based client bootprotocol)协议进行改进,通过区分引导的操作系统内核结构的类型改进了协议交互的过程,提高了单内核操作系统远程启动的效率,提出更安全的传输方法,增强了协议的安全性,引入在BIOS芯片中的固件启动代理,节省了对附加芯片的需求.最后以基于龙芯Ⅱ号平台的透明计算系统作为应用实例进行测试,并对测试结果做了分析和评价,验证了该方法的有效性.     

Telehealth and ubiquitous computing for bandwidth-constrained rural and remote areas

The information and communication technology infrastructure available in rural and remote areas may often not have the bandwidth to support all types of telehealth applications; therefore, for example, some traditionally envisaged videoconferencing-based telehealth applications may not be able to be used or not used in their anticipated form at this time. While the level of broadband services available may impose limitations on these types of telehealth applications, in this review article, we identify applications that allow the maximizing of telehealth benefits in the presence of low-bandwidth connectivity and have potential benefits well-matched to rural and remote area healthcare challenges. In particular, we include consideration of how ubiquitous computing might potentially bring non-traditional approaches to telehealth that can also come into usage more immediately in bandwidth-constrained rural and regional areas. In this article, we review the benefits of ubiquitous computing for rural and remote telehealth including social media-based preventative, peer support and public health communication, mobile phone platforms for the detection and notification of emergencies, wearable and ambient biosensors, the utilization of personal health records including in conjunction with mobile and sensor platforms, chronic condition care and management information systems, and mobile device–enabled video consultation.     

基于对端重叠网络的通用大规模计算资源共享环境的构造

大规模计算资源共享是网格计算和其它基于Internet的计算模式的首要目标之一 .作为计算网格的一个主要分支 ,自愿计算环境在大规模计算模式中正在扮演着越来越重要的角色 .目前的自愿计算环境大多是专用和集中控制的 ,因而存在着某些可用性和可扩展性的问题 .该文构造了一个通用和可扩展的自愿计算环境 :Paradrop per .该环境的可扩展性得益于一个自组织的对端重叠网络 ( peer to peeroverlaynetwork) ;通用性得益于统一的计算和任务描述手段以及建立在该网络之上的计算任务调度、容错机制和界面友好的使用平台 .该文首先对自愿计算的特点以及Paradropper计算平台做了简要介绍 ,然后重点阐述该环境下计算网络的构造和基于该网络的计算任务调度算法 ,对计算网络的若干特性 (诸如高聚合性和低搜索路径 )以及调度的效能进行了仿真分析 ,最后 ,通过若干示例应用对计算平台的功能进行了测试 .仿真结果说明 ,该文构造的计算网络表现出明显的自组织特性 ,具有较好的可扩展性和自组织能力 ,能为计算资源的调度提供很好的支持 .小规模测试结果初步说明 ,该文构造的计算环境为Internet环境下的单程序多数据 (SPMD)的易并行计算应用提供了一个可行的思路 .     

JDCS:实现高性能计算的分布式计算系统

分布对象计算技术提供了充分利用现有网络资源的有效途径。JavaRMI是当前比较成熟的一种分布对象技术,它提供了使用Java对象的简单和直接的方法。该文建立基于JavaRMI方法的适用于高性能计算的分布式计算系统JDCS。在JDCS中由网络上的计算结点构成服务器池,为用户提供高性能的计算服务。实现结果表明该系统可以获得较高的加速比。