基于Orbital Shrinking的数据中心虚拟机最优放置算法

摘要：虚拟机放置技术能够控制智能电网数据中心物理服务器的资源使用,将有效提升资源使用效率。虚拟机放置策略的思路主要基于时间、空间、计算资源和能耗的综合均衡,其主要面临的瓶颈包括鲁棒性和灵活性的平衡矛盾,以及有限资源的非均衡分配问题。根据当前电力数据中心结构复杂和资源利用率低的问题,本文提出一种基于Orbital Shrinking的数据中心虚拟机最优放置算法,首先研究虚拟机放置的数据中心适用性问题,有效地从多维目标优化和边界动态约束这2方面分析数据中心的资源状态。基于Orbital Shrinking模型,建立计算资源、时空状态和能耗条件的多维背包模型,实现虚拟机放置策略的整体平衡。通过实验仿真表明,新算法能够有效提升数据中心服务器的计算资源利用效率9.8%,降低数据处理时延10.3 s。     

数据中心网络中一种半集中式SDN路由策略

在SDN体系架构中把网络控制功能从网络设备（交换机/路由器）里分离出来,集中到中心节点控制器上,交换机只负责数据平面的功能（通过流表进行数据转发）。在大规模的数据中心网络中,路由/流表的计算和分发完全由中心控制器完成,控制器成为网络的性能瓶颈和脆弱点。为了解决上述问题,本文提出半集中式SDN路由技术,其主要思想是每个交换机节点不需要控制器的参与,可以自主构建一个基础流表,基于基础流表,交换机可以完成基本的数据转发工作。而控制器负责更高级的路由选路（故障处理）工作,从而大大减轻控制器的负担。针对控制器的高级路由选路工作,本文通过对现有SDN网络中的故障恢复机制的特性以及限制的分析,在基础流表的基础上设计一套局部迂回故障检测恢复机制。基于该机制,控制器能够及时检测到网络故障,并在极短的时间内进行故障恢复,实现控制器的高级路由选路工作。     

柴油机活塞碗参数化建模方法及在优化设计中的应用

为解决活塞碗排放优化过程中的参数驱动问题,提出一种柴油机活塞碗的参数化建模方法。该方法能够确保在活塞碗轮廓线变形过程中燃烧室的控制容积不变,以满足恒定压缩比的要求。采用CAESES建立活塞碗的参数化模型,在CONVERGE中对活塞碗内的燃烧进行分析,使用CAESES的遗传算法驱动优化流程,通过案例验证该方法的有效性。结果表明：遗传算法对活塞碗进行4代优化后得到的算例最佳,NOx浓度降低66%,Soot浓度降低78%。     

Wired mobile phones: the case of community technology centers in favelas of Brazil*

ABSTRACT

The growing spread of mobile phones and internet has some practitioners and scholars arguing about the possible irrelevance of community technology centers (CTCs) serving low-income communities. However, although mobile internet is making great strides, it does not yet substitute for public access; in actuality, mobile phones and computers at CTCs complement each other in providing those who face digital inequalities with a broader sociotechnical experience. In order to explore this problem, this paper explores this experience by investigating how favela residents appropriate mobile phones, posing the question, “how do marginalized populations perceive CTCs in the mobile internet era?” To address this question, I draw on a 10-month ethnography in the favelas of Vitória, Brazil which examines slum residents’ uses of information and communication technologies (ICTs) such as computers and smartphones. Through this research, I demonstrate how marginalized people take advantage of smartphones and computers in a complementary way, using these ICTs to best meet their needs as they experience daily life in a relatively severe environment.     

基于Lab特征模型的兵乓球追踪机器人的设计与实现

随着科技的进步,机器人是未来发展的趋势。兵乓球追踪机器人是一种典型的实时机器人,追踪是捡球机器人前期的必要基础。针对单目摄像头的运用,提出了一种基于Lab特征模型的兵乓球追踪机器人的设计方法。乒乓球追踪机器人采用图像处理技术和光学理论对乒乓球进行识别、定位、测距,并能通过单片机控制电机实现实时追踪。对乒乓球颜色特征提取和乒乓球中心定位算法进行了研究,采用Lab特征模型对乒乓球颜色进行识别,引入质心法对乒乓球中心实现定位,推理出单摄像头对乒乓球进行距离测量的示意图和理论公式。依据定位中心和距离值,通过单片机控制电机运动,实现对乒乓球追踪功能。经实验测试,该机器人能够对乒乓球进行快速精准定位,算法处理时间小于100ms,定位误差小于30mm。     

5G通信技术在数据中心消防系统中的应用分析

在数据中心消防系统应用场景中,设备设施以固定装置为主,在目前以“智慧消防”为发展方向的背景下,如何利用5G通信技术提升老旧设备的消防效能,如何融入5G技术设计新的消防设备是需要研究的课题。文章对5G通信技术在数据中心消防系统的场景中如何应用进行了分析和探讨。     

网络数据中心信息系统安全区域规划设计

为了提高网络数据中心信息系统运行的安全性,保障系统安全区域规划的合理性,文章开展了网络数据中心信息系统安全区域规划方法的设计研究。文章从信息系统感知层、网络层、平台层、应用层四个方面,进行各层级安全需求分析;将系统中网络数据中心信息的安全等级作为基础,根据信息所属的安全域,进行安全区域划分;根据网络数据中心安全整体架构,从出口防护区,安全监测区,安全管理区﹑资源业务区四个方面,进行各安全区域详细规划设计。通过对比实验证明,文章设计的方法在实际应用中可以降低系统运行风险值,从而起到提升网络数据中心信息系统运行安全的效果。     

耦合中心游移和双权重因子的鲸鱼算法及应用

针对鲸鱼优化算法（WOA）收敛精度低、收敛速度慢、易陷入局部优化等问题,提出耦合中心游移和双权重因子的鲸鱼算法（C-A-WWOA）。该算法采用中心游移和边界邻域更新策略,提高了种群质量、收敛精度和收敛速度;通过算法参数的非线性改进,平衡了算法的局部开发与全局搜索能力;还采用双权重因子对后期种群进行随机扰动,以避免算法后期陷入局部最优。通过18个测试函数的计算表明,相较于WOA和其他改进方案,C-A-WWOA在没有增加算法复杂度的基础上,提高了收敛精度和适用性。同时,不同改进策略下对算法性能的影响排序为：C-A-WWOA>W-WOA>C-WOA≈A-WOA>WOA;此外,改进算法在两个工程结构设计实例的应用中,也验证了其有效性和优越性。     

采用新型可调谐有源电感的频率可调谐高Q低噪声的带通滤波器

对采用双回转结构交叉耦合差分有源电感(DGC-DAI)的可调谐、高品质因子Q和低噪声差分有源带通滤波器(THQLNA-BPF)进行了研究。输入级,采用差分共基-共射结构,以抑制噪声和获得高频特性;输出级,采用差分共集放大器,以获得高的驱动能力和高的隔离度;有源电感滤波网络,利用DAI电感值可宽范围调谐、高Q值和低的噪声,来分别实现BPF的中心频率的宽范围调节、高Q值和良好的噪声特性;进一步地,利用变容二极管网络改善BPF中心频率的可调性和提高Q值,利用有源可调负阻网络提高BPF的Q值和进行Q值独立调节。基于WIN 0.2μm GaAs HBT工艺,利用ADS对THQLNA-BPF进行性能验证。结果表明:中心频率可在1.68 GHz~4.32 GHz范围内调谐,调谐量达2.64 GHz;最大和最小Q分别达到83.6和33.6;噪声范围为6.04 dB~8.83 dB;在中心频率为3.69 GHz时,输入1 dB压缩点为-7.3 dBm,稳定系数μ>1;静态功耗小于18 mW。