基于P2P覆盖网络的数据网格副本定位机制

提出了一种基于P2P覆盖网络的数据网格副本定位机制。该机制采用Chord算法将位于副本定位服务顶层的全局副本目录节点组成一个P2P覆盖网络,从而起到均衡负载、提高性能的目的。分析和实验表明,该文提出的机制具有良好的性能、可扩展性、灵活性和可靠性,具有较好的实用价值。     

基于副本复制和Bloom Filter 的P2P 概率路由算法

非结构化P2P网络资源定位过程中的查询延迟、查准率和查询成本难以同时被优化,为此,提出一种基于副本复制和Bloom Filter技术的P2P概率路由算法DCBF(data copying and Bloom Filter).DCBF基于有向随机网络,对资源对象进行少量的复制,并将各个副本随机路由给网络中的节点;接收副本的节点,以分布式衰减Bloom Filter向邻近节点传递副本的成员资格信息.理论分析和实验结果均表明,DCBF仅需复制少量的副本,通过以分布式衰减Bloom Filter传递副本的成员资格信息,使得网络中的绝大多数节点能够感知到副本的成员资格信息,从而使得各个节点能够以极低的查询代价,在较低的路由延迟范围内,高概率地将查询路由到目标节点.     

P2P网络中一种基于进化博弈的资源配置模型

合理的资源配置能够有效地改进非结构化P2P网络的查询性能,提高资源副本的可获得性.当前,资源配置研究多集中在各种类型资源副本的定量分析和分布式配置策略上,节点独立地选择资源副本进行配置,并未考虑节点间配置行为的交互作用.P2P网络中节点只维护若干与邻居节点的连接,掌握局部信息,因而在交互过程中可将节点视为有限理性节点.在分析查询性能与节点资源配置行为之间关系的基础上,构造查询性能相关的节点收益函数,将资源配置问题模型化为一种进化博弈,通过对进化过程的描述能够有效分析节点在资源配置过程中的交互关系以及可获得的查询性能.仿真实验结果表明,资源配置进化模型可获得更高的查询成功率和近似最优的平均查询跳数,且保持相对较低的冗余度.     

移动云环境中基于节点自适应配置的可靠服务架构

为了解决移动云计算系统中因链接断开和网络分区对服务可靠性的影响问题,提出一种基于服务副本管理和节点自适应配置的服务软件架构。其由通信中间件、监测系统、上下文管理器以及副本管理器组成。根据监测到的服务需求和节点信息,副本管理器通过一种自适应配置算法来激活或休眠节点,使任务能够在当前最适合的节点中执行,以此提高计算服务系统的可靠性。案例结果表明,该方案能够保证动态网络环境中的服务可靠性。     

面向移动节点定位的传感器网络预唤醒策略

当无线传感器网络对移动节点进行定位时,锚节点可能会因为处于休眠状态而没有响应移动节点的定位请求,从而导致定位失败.提出一种基于预唤醒机制的动态功耗控制策略P-SWIM,该策略提前通知移动节点周边的锚节点进入全勤的工作方式,而网络内其他锚节点则仍然处于低功耗的工作方式.仿真实验结果表明,移动节点定位方法采用P-SWIM相比于采用静态功耗控制策略(RIS和GAF)能够显著地提高定位性能,且P-SWIM引入的功耗也是3种策略中最低的.此外,通过大量的仿真实验,评估了调节3种策略的各项参数对移动节点定位方法性能的影响,为在实际应用中高效的部署网络提供了参考方案.     

基于超节点网络的多源并行数据分发研究

在P2P系统中,同一个数据往往拥有多个副本,这些副本分布在网络的不同节点上,为并行分发提供了可能.然而在传统的数据分发中,只有单一的源节点参与分发,这种模式不但浪费了系统中存在的多个副本资源,而且容易使单一的源节点成为系统的瓶颈.为了更有效地利用系统中存在的多个副本资源,提高分发的效率和系统的性能,提出了一个基于超节点网络的多源并行数据分发算法PPMSD,通过一个基于超节点网络的结构化拓扑来组织系统中的数据和索引,使得数据的查询和定位效率控制在O(log N)以内;根据分发速率动态地为每个数据源分配相应比例的分发数据量,并行地向目标节点传输数据以最小化分发时间;最后,实现了原型系统PPThor以验证算法的有效性.测试结果表明分发的效率得到了极大的提高.     

基于非结构化P2P的副本技术的研究和应用

副本技术是P2P网络中常用的一种数据管理机制,在P2P网络中,由于节点的高度动态性,致使副本管理也必须具有动态性,副本管理是一项极具研究价值的课题。如何利用副本技术来提高非结构化P2P网络的资源搜索效率仍是目前尚未有效解决的难点之一。对非结构化P2P网络中广泛应用的Gossip协议和副本管理策略进行了探索和研究,运用模糊理论提出一种副本存储节点的选择策略。通过模拟实验,对相关数据进行分析,证明该项研究能有效提高对等网络中资源搜索的效率。     

存储中的副本分级存储调度策略

当集群中的部分节点是廉价主机时,采用HDFS的随机存储策略可能使访问频率高的数据存储在廉价节点上,受到廉价节点的性能影响,访问时间过长,降低了集群效率。为改善以上问题,提出一种改进的副本分级存储调度策略。为减少副本调度的次数,先根据节点的CPU、内存、网络、存储负载以及网络距离来评价节点的性能,再从中选取高性能节点进行存储。副本调度以节点中副本的访问频率为依据,结合硬件配置,把访问频率高的副本尽可能存储在高性能、高配置的节点中,以加快集群响应速度。实验结果表明,改进后的策略可以在异构集群中提高副本的访问效率,优化负载均衡。     

基于GLOBUS的数据网格中副本定位策略研究

在因特网的数据网格环境中，将整个网格系统划分为若干个存储子域，基于Globus平台，结合Giggle框架提出三层副本定位服务结构，并提出了基于Giggle的副本定位算法（RLBOG）。分析表明，新算法有效地减少了响应时间，提高了系统性能。     

P2P系统中基于副本链的一致性维护算法

提出一种无结构纯P2P的副本一致性维护算法。利用副本节点发起的第一次更新消息在P2P网络中的广播,由其他收到消息的副本节点给出响应,构建副本链。副本链建立后,更新消息在副本节点间进行传播,不再在网络中洪泛。副本链的维护通过记录首次发起更新的副本节点IP地址完成。仿真试验证明该算法是简单有效的。     

Applying Peer-to-Peer Techniques to Grid Replica Location Services

Peer-to-peer systems offer attractive system management properties, including the ability of components that join the network to self-organize; scalability up to tens of thousands of members; the ability of the network to automatically repair its topology after node failures; and techniques for maintaining redundant information to improve reliability and load balancing. We investigate applying peer-to-peer techniques to Grid services that are oriented toward resource discovery. In particular, we apply the Chord structured peer-to-peer overlay network to the Globus Replica Location Service, which allows registration and discovery of data replicas. We describe the design and performance of a Peer-to-Peer Replica Location Service (P-RLS) that uses the Chord algorithm to self-organize P-RLS servers and exploits the Chord overlay network to replicate P-RLS mappings adaptively. We present performance measurements and simulation results for the P-RLS system. We also discuss outstanding issues for applying peer-to-peer techniques to Grid resource discovery services.     

The Globus Replica Location Service: Design and Experience

Distributed computing systems employ replication to improve overall system robustness, scalability, and performance. A Replica Location Service (RLS) offers a mechanism to maintain and provide information about physical locations of replicas. This paper defines a design framework for RLSs that supports a variety of deployment options. We describe the RLS implementation that is distributed with the Globus Toolkit and is in production use in several Grid deployments. Features of our modular implementation include the use of soft-state protocols to populate a distributed index and Bloom filter compression to reduce overheads for distribution of index information. Our performance evaluation demonstrates that the RLS implementation scales well for individual servers with millions of entries and up to 100 clients. We describe the characteristics of existing RLS deployments and discuss how RLS has been integrated with higher-level data management services.     

校园网格中数据复制和传输管理的研究

在当前校园信息化建设过程中,数据的处理规模逐渐增大。在对网格计算工具集GT4的数据管理进行了深入研究和分析后,将其中现有的一些机制RSL和GridFTP应用于校园网格的数据管理中,力求实现数据复制和传输的透明、高效、方便,最终实现资源的合理利用和全面共享。     

网格计算中基于信任机制的动态任务调度

提出了一种基于信任机制的动态任务调度模型,该模型通过MDS（Monitoring and Discovery Service）和NWS（Network Weather Service）组件完成资源信息的收集与反馈,并借鉴现实人类社会中人与人之间的信任关系模型引入信任机制,对数据存储系统采用DSRL(Dynamic Self adaptive distributed Replica Location)方法,对出错节点上的任务采用动态迁移方法。在任务调度策略中对Min min算法进行改进,提出了基于信任机制的Trust Min min算法,提高了网格计算的有效性。最后,采用SimGrid工具包对该模型和算法进行了仿真,验证了算法的合理性和高效性。     

网格环境下的数据副本一致性维护解决方案

副本技术是网格中提高数据访问和处理效率的关键技术。针对目前副本管理存在的局限性和亟待解决的一致性维护关键问题,以Globus提供的副本技术为基础,从副本创建与更新的角度出发,采用日志管理思想,提出了一种副本创建与一致性维护相结合的解决方案。     

Modified Recursive Least Squares algorithm to train the Hybrid Multilayered Perceptron (HMLP) network

In this paper, a new learning algorithm, called the Modified Recursive Least Square (MRLS), is introduced for the Hybrid Multilayered Perceptron (HMLP) network. Adopting the Recursive Least Square (RLS) algorithm as its basis, the MRLS algorithm differs from RLS in the way that the weight of the linear connections for the HMLP network is estimated. The convergence rate of the MRLS algorithm is further improved by varying the forgetting factor, optimizing the way the momentum and learning rate are assigned. To investigate its applicability, the MRLS algorithm is demonstrated on the HMLP network using six benchmark data sets obtained from the UCI repository. The classification performance of the HMLP network trained with the MRLS algorithm is compared with those of the HMLP network trained with the Modified Recursive Prediction Error (MRPE) algorithm and the MLP trained with the standard RLS algorithm as well as with other commonly adopted machine learning classifiers. The comparison results indicated that the proposed MRLS trained HMLP network provides significant improvement over RLS trained MLP network, MRPE trained HMLP network, and other machine learning classifiers in terms of accuracy, convergence rate and mean square error (MSE).     

一种改进的位置信息服务方法

在许多情况下,移动主机需要获得网络中其他移动主机精确或概略的位置信息,即需要一种位置服务。在对目前现有的 5种位置服务即位置信息洪泛、DREAM位置服务、简单位置服务、反应式位置服务和GLS位置服务进行简单描述和性能比较的基础上,提出了一种新的位置服务,简单新位置更新服务(SNLUS)。它通过在位置信息表中增加“信息更新标识”对目前较好的简单位置服务协议(SLS)进行了改进。仿真结果说明,该算法可以用较少的开销获得较好的位置信息服务。     

改进BP网络在煤矿通风系统故障检测中的应用

针对BP神经网络传统学习算法步长难以确定的问题,提出了采用基于RLS算法的BP神经网络检测煤矿通风系统故障的方法;简要介绍了BP神经网络的结构,详细介绍了RLS学习算法和仿真过程。仿真结果表明,采用RLS算法的BP神经网络能够满足煤矿通风系统故障检测的要求。     

Fault-tolerant grid architecture and practice

Grid computing emerges as effective technologies to couple geographically dis-tributed resources and solve large-scale computational problems in wide area networks. The fault tolerance is a significant and complex issue in grid computing systems. Various techniques have been investigated to detect and correct faults in distributed computing systems. Unreliable fault detection is one of the most effective techniques. Globus as a grid middleware manages resources in a wide area network. The Globns fault detection service uses the well-known techniques basedon unreliable fault detectors to detect and report component failures. However, more powerful techniques are required to detect and correct both system-level and application-level faults in agrid system, and a convenient toolkit is also needed to maintain the consistency in the grid. Afault-tolerant grid platform (FTGP) based on an unreliable fault detector and the Globus faultdetection service is presented in this paper. The platform offers effective strategies in such threeaspects as grid key components, user tasks, and high-level applications.