SDN网络虚拟化中规则映射研究

软件定义网络（SDN）为网络虚拟化提供了新的解决方案,通过网络虚拟化技术可以将一套基础设施虚拟化为多个逻辑网络从而满足不同的网络需求.本文研究了SDN网络虚拟化时多个物理交换机虚拟为一个大虚拟交换机的过程中,虚拟网络规则与物理网络规则的映射问题.综合考虑链路负载、规则分布以及节点负载,提出了三段式规则映射优化算法.首先根据虚拟网络的规则请求生成组播源节点和目的节点集,采用MPH算法生成规则映射树;然后采用入节点最近原则,将虚拟网络规则请求的指令序列部署到规则映射树中的中间节点和叶子节点中;最后考虑节点负载,对规则部署进行微调,最终生成虚拟规则映射策略.通过仿真实验,与直接边缘节点部署相比,平均降低了网络节点规则总数量40%以上.     

基于LOD的海量地形数据并行渲染技术

随着地球空间信息技术的发展,建立具有海量空间数据的大规模虚拟地形场景越来越重要. 然而,面对海量的地形数据,如何简化地形,提升绘制与渲染效率,是地形渲染的关键. 本文对LOD地形渲染技术、大规模数据集的分析与处理、并行计算等相关技术进行了研究,提出了基于LOD的海量地形数据并行渲染技术. 该技术首先使用LOD四叉树简化地形,其次结合多核CPU并行计算的方法提升效率,最后结合大规模数据调度策略,实现了海量地形数据的并行渲染,并分析对比了非并行和并行情况下的实验结果. 本文所取得的理论与技术方面的成果可为大规模场景渲染提供新的技术思路.     

基于爬虫的数据监控系统

近年来,随着互联网技术的快速发展,云计算服务开始全面普及,大型互联网公司以及中小型企业已经开始提供自己的云计算服务,中国科学院也提供了云计算服务平台——中科院“科技云”.本文针对中国科学院“科技云”项目的实际需求,参考已有商业云监控系统的功能和运行模式,设计并实现了一种基于爬虫的数据监控系统.该系统相比商业云监控系统,支持URL（布尔）类型数据监测的同时,增加了对数值类型、文本类型的监测,更好的支持第三方服务的监测,并实现了服务故障警报,监测数据可视化以及监测数据分布式存储.     

基于W-Kmeans算法的DNS流量异常检测

为了对DNS查询进行有效检测,及时发现DNS流量异常,提出了适合于检测DNS流量异常的权重Kmeans (WKmeans)算法.对CN顶级域2009年5月19日的原始查询日志抽取有用信息,提取相关的向量特征,对不同的向量特征赋予不同的权重值.利用W-Kmeans算法对查询日志进行聚类检测,并分析了算法各种参数选择的影响.5.19事件的DNS查询检测结果表明,W-Kmeans算法可以有效检测DNS流量异常的发生.     

异构多核上多级并行模型支持及性能优化

低功耗及廉价性使得异构多核在超级计算机计算资源中占有重要比例.然而,异构多核具有高带宽及松耦合一致性等特点,获得理想的存储及计算性能需要更多地考虑底层硬件细节.实现了一种针对典型的异构多核Cell BE 处理器的多级并行模型CellMLP,通过C 语言扩展编译指导语句,实现了对数据并行、任务并行以及流水并行编程模型的支持,提高了并行程序生产率.运行支持优化方面,数据并行采用SPE 并行数据传输、双缓冲等优化手段来提高数据传输带宽;任务并行使用一种新式混合任务队列以支持异步任务窃取,降低SPE 线程间竞争,提高了任务并行的可扩展性;流水并行首次使用阻塞信号传输机制实现SPE 线程间的低开销同步操作.实验对Stream,NASBenchmark 及BOTS 等应用进行了测试,结果表明,CellMLP 可对多种典型并行应用进行高效支持.与目前同类编程模型SARC 及CellSs 进行性能对比,其结果表明,CellMLP 实际数据传输带宽以及非规则应用的支持方面具有明显优势.     

基于扩展Bcp指数的领域主题发展态势可视分析

通过对已发表论文的分析, 掌握研究领域的发展状况, 对研究人员具有重要意义. 面向此类需求, 提出一种基于扩展B_cp指数的领域主题发展态势可视分析方法. 首先, 从论文的标题、摘要以及作者提供的关键字中自动提取包含词组类型的关键词集合. 提取这些关键词之间的共现关系. 根据这些关键词使用LDA算法进行提取主题. 然后, 提出一种扩展B_cp指数来度量关键词的发展状态, 并据此对关键词和论文进行分类, 以确定发展状态类型. 基于此方法, 设计并实现了一个由需求驱动的领域主题发展态势可视分析工具VISExplorer. 该系统可以展现领域主题分布和发展趋势、可以按主题推荐高质量文章、可以浏览不同主题中的高产出作者和高引用作者. 最后, 以可视化领域为例, 根据1990年至2018年在可视化领域顶级会议IEEE VIS上发表的论文, 对VISExplorer进行了实际案例应用, 并通过用户反馈证明了方法的实用性和有效性.     

高通量计算筛选的材料设计接口应用软件

复合材料是由至少两种不同性质的材料组成. 基于此特点, 高通量计算和多尺度模拟方法和理念, 尤其适合于复合材料配方的理论设计. 为此, 我们研发了一个基于Materials Studio的支持复合材料配方设计的高通量计算和筛选的接口应用软件. 目前该软件主要支持Materials Studio中的Amorphous Cell和Forcite Plus两个计算模块, 通过模块接口的调用实现了高通量生成复合材料各种配方, 以及基于分子动力学的高通量自动流程计算和筛选. 与直接使用Materials Studio软件相比, 该软件具有“一键式、自动流程、高通量筛选” 等特点. 目前该软件已经实现了微观尺度的基于分子动力学模块Forcite Plus的自动流程筛选. 下一步我们将在此基础上, 开发出介观尺度上使用耗散粒子动力学方法的Mesocite模块接口, 实现跨尺度计算模拟和高通量自动流程筛选, 开展环氧树脂基复合材料的配方设计. 使用该软件的用户必须要有Materials Studio版权.     

一种时效感知的动态加权Web服务QoS监控方法

服务质量（quality of service,简称QoS）是衡量Web服务好坏的重要标准,也是用户选择Web服务的重要依据.能够实时而准确有效地对Web服务进行监控,是Web服务质量保障的重要基础.为此,提出了一种时效感知的动态Web服务QoS监控方法.该方法在传统加权监控方法中融入了滑动窗口机制和信息增益原理,简称IgS-wBSRM（information gain and sliding window based weighted naive Bayes QoS runtime monitoring）.该方法以一定的初始训练样本进行环境因素权值初始化,利用信息熵（information entropy,简称IE）及信息增益（information gain,简称IG）对样本所处混沌状态的确定作用,依次读取样本数据流,计算样本数据单元出现前后各影响因子组合的信息增益,结合TF-IDF（term frequency-inverse document frequency）算法对早期的初始化权值进行动态更新,修正传统算法对监控分类的类间分布偏差问题和参数未更新问题.另外,考虑训练样本数据的时效性,结合滑动窗口机制来对影响因子组合权值进行同步更新,以消解长期累积的历史累赘数据对近期服务QoS的影响.在模拟数据集和开源数据集上的结果表明：利用滑动窗口机制可以有效摒弃历史数据的过期信息,结合滑动窗口机制实现的基于信息增益的动态权值算法能够更加准确地监控Web服务QoS,总体监控效果明显优先于现有方法.     

系统日志模板提取方法研究

提取日志模板是处理海量系统日志十分有效的方法.本文以Web系统日志为切入点,采用基于标签识别树的模板提取方法提取日志模板,并在其基础上,研究并完善了其日志预处理和模板表达式生成方法.针对于系统日志普遍存在的结构复杂问题,具体采用了基于文本相似度的预处理方法,实现了日志消息分类;采用模板最大匹配的方法,解决了由于日志格式不统一和切词导致的模板匹配度低的问题.最后,对本次日志模板提取方法的实验进行了评估,结果证明该方法的准确率达到96.4%,且模板匹配度大幅上升.     

面向森林生态学研究的Web处理服务系统

森林是陆地生态系统的主体,森林生态保护与恢复是生态文明建设的重要组成部分.面对森林生态模型单机化、重复开发部署的现状,本文设计并实现一个面向森林生态学研究的Web处理服务系统.该系统根据开放地理空间信息联盟（Open Geospatial Consortium,OGC）制定的空间数据共享及互操作的接口规范,基于WebService技术,实现了面向森林生态学研究的多模型整合,并将模型计算结果进行展示,减少了重复开发和部署工作,提高了数据与服务的共享性.