基于改进灰狼优化算法的服务功能链映射算法

随着工业互联网、车联网、元宇宙等新型互联网应用的兴起，网络的低时延、可靠性、安全性、确定性等方面的需求正面临严峻挑战。采用网络功能虚拟化技术在虚拟网络部署过程中，存在服务功能链映射效率低与部署资源开销大等问题，联合考虑节点激活成本、实例化开销，以最小化平均部署网络成本为优化目标建立了整数线性规划模型，提出基于改进灰狼优化算法的服务功能链映射（improved grey wolf optimization based service function chain mapping，IMGWO-SFCM）算法。该算法在标准灰狼优化算法基础上添加了基于无环K最短路径（K shortest path，KSP）问题算法的映射方案搜索、映射方案编码以及基于反向学习与非线性收敛改进三大策略，较好地平衡了其全局搜索及局部搜索能力，实现服务功能链映射方案的快速确定。仿真结果显示，该算法在保证更高的服务功能链请求接受率下，相较于对比算法降低了11.86%的平均部署网络成本。     

基于Fusion Compute虚拟化平台的HIRFL数据库迁移及性能优化

为解决兰州重离子加速器（HIRFL）数据中心资源利用率低下、硬件和维护成本较高等问题，HIRFL数据中心正在向虚拟化集群模式进行迁移。本文以华为Fusion Compute虚拟化平台为基础，构建了HIRFL数据库的迁移方案。通过物理主机、虚拟机计算资源、内存、存储和网络资源性能优化，提出了1套完整的HIRFL数据库虚拟机性能优化方案。采用业界主流的数据库性能测试工具Benchmark Factory对迁移前后的数据库进行了测试，对比实验表明，本文提出的方案具有有效性和可行性，降低了数据中心的运行和维护成本，提升了HIRFL数据库系统的安全性和稳定性。     

Docker容器化下的遥感算法程序集成方法

目的 近年来，随着我国遥感技术的快速发展，遥感数据呈现出大数据的特点，遥感数据的时效性增强，针对新环境下遥感算法编程语言众多，程序运行和部署环境需求多样，程序的集成和部署困难的问题，提出了一种遥感算法程序快速封装与Docker容器化系统集成架构。方法 该系统架构主要包括：1）遥感算法程序的镜像自动化封装制作；2）镜像的分发管理，达到算法程序镜像的共享；3）遥感信息产品生产流程的容器化编排服务，将相关联的算法程序镜像串联，以满足特定遥感信息产品的生产；4）容器的调度运行，调用镜像，实现特定遥感产品的容器化运行。本文在上述容器化系统集成架构下，以Landsat5数据的NDVI、NDWI信息产品的生产作为容器化生产实例，并同物理机、KVM （kernel-based virtual machine）虚拟机在运行时间、内存占用量、部署效率等性能进行了对比。结果 Docker容器虚拟化环境下的产品生产和物理机环境下在运行时间和内存占用量上几无差别，优于KVM虚拟机。Docker容器虚拟化环境和KVM虚拟机环境下在部署上能够节省大量时间，相比于物理机环境能够提高部署效率。结论 容器化的系统集成方式能够有效解决遥感算法程序集成和部署困难的问题，有利于遥感算法程序的复用和流程的共享，提高系统集成效率，具备较强的遥感数据实时快速处理能力。     

DPZ1型综合集成硬件控制器硬件安装与软件调试

文章重点介绍了DPZ1型综合集成硬件控制器的硬件组成、安装与连接的步骤方法以及注意事项。对底层软件安装及调试作了详细的说明,对于在安装与使用过程中出现的问题以及需要注意的事项,提出了相应的解决方法。对底层驱动程序安装调试过程中出现的问题提供了实用的解决方法,为业务人员提供参考。     

Multi-resource scheduling for FPGA systems

In modern cloud data centers, reconfigurable devices (FPGAs) are used as an alternative to Graphics Processing Units to accelerate data-intensive computations (e.g., machine learning, image and signal processing). Currently, FPGAs are configured to execute fixed workloads, repeatedly over long periods of time. This conflicts with the needs, proper to cloud computing, to flexibly allocate different workloads and to offer the use of physical devices to multiple users. This raises the need for novel, efficient FPGA scheduling algorithms that can decide execution orders close to the optimum in a short time. In this context, we propose a novel scheduling heuristic where groups of tasks that execute together are interposed by hardware reconfigurations. Our contribution is based on gathering tasks around a high-latency task that hides the latency of tasks, within the same group, that run in parallel and have shorter latencies. We evaluated our solution on a benchmark of 37500 random workloads, synthesized from realistic designs (i.e., topology, resource occupancy). For this testbench, on average, our heuristic produces optimum makespan solutions in 47.4% of the cases. It produces acceptable solutions for moderately constrained systems (i.e., the deadline falls within 10% of the optimum makespan) in 90.1% of the cases.     

基于增强现实的硬件维护系统研究与设计

传感器、多媒体、机器学习等技术的快速发展,促进了增强现实在多领域得到普及和应用。航空设备硬件运行维护也是一个重要领域,可以基于增强现实构建一个硬件维护系统,渲染一个虚拟的硬件运行环境,模拟实际的故障发生情况,加强对硬件设备的装配和维修,进一步提高航空设备硬件运行维护的水平。本文详细地描述了增强现实在硬件维护系统中的应用功能,分别是虚拟环境仿真功能、装配维护功能、3D模型设计功能,同时构建一个强大的硬件维护系统,该系统沉浸感强、娱乐性足,能够激发硬件维护人员的学习和应用兴趣,具有重要的作用和意义。     

基于PLC的胶带输送机保护系统研究

为了解决煤矿胶带输送机胶带在运行过程中出现的纵向撕裂的问题,采用PLC控制系统,研究了胶带输送机保护系统,分析了PLC系统特点,对系统的硬件部分的技术参数和设计要求进行了设计,对监测系统PLC进行了选型,采用S7-200 CPU226CN控制器,分析了语言报警系统,然后对PLC控制系统软件进行了设计。研究对促进我国胶带输送机保护技术的发展具有重要的意义。     

智能选厂小型数据中心设计研究与应用

目前,我国各选矿厂均面临关键数据存储和利用问题,采取以往简单的磁盘和服务存储的方法,不仅不能有效保障数据的存储安全,而且无法实现数据的集中管理和应用,这对企业数据业务发展是极大的障碍。设计一套统一化数据中心框架并搭建,实现服务器、防火墙、交换机、共享存储科学搭配,多台服务器虚拟化部署与管理,基于Hadoop集群的高可用数据仓储搭建,对数据进行统一存储、管理与应用。使企业为用户提供优质高效服务、降低企业成本、提高企业经济效益、拓宽企业信息系统的范围,为企业带来更大的竞争力。通过在某金矿选矿厂的智能选厂项目的具体应用,证明系统的可行性与高效性。     

Optimised memory allocation for less false abortion and better performance in hardware transactional memory

ABSTRACT

This paper introduces and tackles a special performance hazard in Hardware Transactional Memory (HTM): false abortion. False abortion causes many unnecessary transaction abortions in HTM and can greatly impact the performance, making HTM not that useful when it is adopted as a fast path for Software Transactional Memory. By introducing a new memory allocator design, we are able to put objects that are likely to be accessed together from different threads into different cache lines and thus avoid conflicts of hardware transactions in different threads. Experiments show that our method can reduce 47% of transaction abortion and achieve a speedup of up to 1.67× (averagely 22%), yet only consume 14% more memory, showing great potential to enhance current HTM technology.     

运行时含木马电路IP核的定位与替换

近年来，由集成电路（IC）供应链的全球化带来的硬件木马电路威胁引发了广泛的关注。现有运行阶段针对不可信第三方知识产权核（3PIP）的木马电路检测技术没有考虑到检测到木马电路时被感染IP核的定位和替换问题，使得系统时间性能开销增加、可靠性下降。为了解决该问题，基于IP核多样性和现有的木马电路检测和出错恢复架构，提出了一个面向开销优化的被感染IP核定位和替换的解决方案。定位技术通过检测阶段存储结果和恢复阶段运行结果的实时比较实现，并在理论上证明了定位的准确性；替换技术通过可编程逻辑实现，能够最小程度地影响系统下次的正常运行。实验表明，在检测到木马电路时，被感染IP核的定位技术相比于已有的木马电路检测和恢复技术能够平均提升25%的系统时间开销。提出的定位和替换方案对于使用不可信单元建立可信计算系统，以及加强系统的安全性具有一定的指导意义。