基于云计算的网络创新实验平台

传统网络实验平台通过直接物理设施或层叠网构建,但这类构建方案无法同时保障较高的物理资源利用率和实验网络链路质量。为此,提出一种基于云计算平台和虚拟化技术的网络创新实验平台设计方案,并给出其原型系统TUNIE的实现。应用结果表明,TUNIE在设计实现上能兼顾功能支持的灵活性与使用的便捷性,而且提供高性能的网络链路和具有良好网络隔离的多用户并发运行环境。     

MapReduce技术在物资调运与配载问题中的应用

针对用于求解复杂物资调运及配载问题的多目标遗传算法耗时较长的问题,设计了基于云计算MapReduce技术的并行化部署和改进方案。实验对比了算法在多种串行、并行环境下的时效性,证实了MapReduce架构在一定环境下能较大幅度提高算法的时耗性能。     

一种基于Docker的容器云平台设计与部署方法

提出一种基于Docker的容器云平台设计与部署方法。分析容器云平台的用户需求,详细描述容器云平台的层次架构与组成模块。在容器云平台部署过程中,改进集群监控方案,结合Grafana和Prometheus构建一个可靠的性能监控方案。在镜像库上,为保证安全与稳定,选择Harbor作为私有镜像仓库。使用网络文件系统（Network File System,NFS）存储服务为容器提供共享存储服务。通过测试验证了该方法的可行性与高效性。     

基于MapReduce模型的并行量子进化算法

利用MapReduce模型可自动编写串行程序及编程接口简单的优点,实现量子进化算法在MapReduce模型下的并行化,提出基于MapReduce模型的并行量子进化算法MRQEA,并将其部署到Hadoop云计算平台上运行。对0-1背包问题的测试结果证明,MRQEA算法在处理大型数据集时具有良好的加速比和并行效率。     

云计算环境下虚拟机部署策略的优化

针对虚拟机群在云计算平台动态部署过程中现有的部署机制所存在的局限性,提出一种优化的部署模型。首先建立预分块存储的分布式预定制虚拟机全镜像模板库;然后由调度中心依据调度策略选择适当的宿主机,并通过多源并行传输的方式提高部署效率;最后由对应的虚拟机监视器完成实例化任务。实验结果显示,在不同的虚拟机群部署规模下,单台虚拟机的平均部署时间较以往缩短3%～45%。实验结果验证了该模型的有效性。     

Dandelion:OpenStack云平台的快速部署机制

提出了一种快速、自动部署OpenStack云平台的解决方案,以提高OpenStack的部署效率.该方案首先创建不同节点类型的镜像模板文件; 接着根据节点类型(如网络节点、计算节点)将已制作好的镜像模板进行复制,并依照节点的属性(如IP地址、hostname标识等)使用脚本自动修改配置文件,完成单个节点的部署; 之后,利用相同的策略实现其他节点的快速部署.在部署的基础上,通过管理服务器提供的预启动执行环境(PXE)、动态主机配置协议(DHCP)及简单文件传输协议(TFTP)等网络服务挂载节点的镜像块文件,最终完成节点的启动.此外,建立了性能评价模型用于确定源镜像副本和存储服务器的最佳数量,以优化存储网络的拓扑结构.实验结果表明,无论是使用相同存储网络部署不同大小的云平台,还是使用不同大小的存储网络部署相同大小的云平台,与Cobbler、网络文件系统(NFS)等部署方案相比,所提解决方案大大减少了部署时间,提高了部署效率.     

开源云平台OpenStack的手动部署过程研究

传统的开源云平台采用单点部署的方式，无法实现多点同步部署操作，这种方式存在操作失误和部署效率低下的问题，给整个部署过程带来极大的困难。基于此，文章对传统部署方法与过程进行了优化设计。首先，手动安装部署云平台运行所需的组件，达到配置修改的目的。其次，部署开源云平台配置网络，实现云平台的交互目标。最后，虚拟化开源云平台OpenStack节点部署，适应平台多用户的需求。实验分析可知，提出的手动部署过程具有较高可行性，在平台用户数量规模逐渐增大的情况下，部署时间较短，工作效率较高。     

基于Docker技术在高校教学平台建设中的应用

高校信息化建设是多方面的,设计基于Docker容器技术搭建高校教学平台,开发人员将完成的平台功能代码打成jar包,使用Dockerfile构建镜像,操作和维护人员都不必在集群中的每台服务器上安装环境,而是直接使用提供的镜像进行部署,为高校教学平台建设提供可行的解决方案.     

气象计算网格模式预报系统的建立与优化*

为了在气象部门内跨地域共享使用MM5模式系统,基于建成的气象计算网格平台,成功地接入了MM5模式系统。根据用户预报需求,设计了参数化和业务运行方案,建立了华中区域MM5数值预报应用系统。完成模式系统部署运行后,通过使用网格平台的资源调度和工作流引擎等工具手段,优化了后处理运行流程。运行分析表明网格平台上MM5模式系统的运行效率显著提高。     

基于Matlab的高光谱遥感数据降维并行计算分析

对于海量遥感数据的计算而言,串行运算对计算机性能要求高,而且耗时长。为此本文提出引用并行运算方法,不仅可以降低对计算机性能的要求,还可以大大提高运行和计算速度。为此,首先介绍了基于MPI(Message Passing Interface)的并行运算机制,且以Matlab为例给出了它的并行模式,并详细介绍了将现有串行运算代码改造成并行运算的流程。以海量高光谱影像数据为例,将本征维数估计的串行运算修改为并行运算,实验分析并测试了其运行效率。结果表明,并行计算较串行计算可大大缩短本征维数的计算时间。     

基于网络化控制系统的硬件实验平台构建

构建了基于网络化控制系统的硬件实验平台,使网络化控制系统的研究成果能尽快地得以推广应用。介绍了该硬件实验平台组成结构,它由主控模块、远程数据采集和通信模块、被控对象等3大部分构成。在介绍了各模块的主要功能基础上,阐述了利用Visual C++完成主控模块需要解决的关键问题和初步设计方案,并给出了利用ADCU842和CS8900 实现数据采集和远程通信的硬件结构框图和初步设计方案,基本完成了对硬件实验平台的构建工作。该实验平台提供了硬件实验环境,研究者可以轻松地编写相应算法程序。     

基于虚拟现实的传感器实验仿真教学系统

传感器实验,是测控技术与仪器专业学生所必须掌握的科目之一,但是通过对学生学习情况进行研究发现,现在传统的传感器实验课内容抽象,学生动手实践时间也比较短。针对这一情况,文章从虚拟仿真教学的角度出发,以传感器实验的实验设备为原型,使用3ds Max完成模型建立和优化,利用Adobe Premiere Pro和Adobe After Effects软件完成三维动画制作,基于Unity3D平台完成了传感器实验仿真教学系统的开发,实现结果表明,该系统实现了对实验原理、实验设备结构的介绍,并且学生可以对传感器实验的整个过程进行实操练习,具有很好的交互性,有助于提高学生的学习兴趣和专业水平。     

基于分层的传感器网络密钥预分配方案

在基于部署知识的密钥预分配方案中,随着节点部署误差的增大,网络的局部连通率将显著下降,从而导致网络的全局连通率下降。为了减轻部署误差对方案性能的影响,提出了一种新的密钥预分配模型。该模型将部署区域划分成基本区和联系区,联系区根据离基本区的远近分层,并在此基础上提出了一种新的密钥预分配方案。分析和模拟表明:与直接利用部署知识的方案相比,基于分层的密钥管理方案可以显著地提高网络的性能。     

基于Simscape的计算机控制系统仿真实验平台

计算机控制系统相关课程对硬件的需求较高,极大地增加了实验成本。传统的单纯数字仿真难以提供生动形象的实验过程,阻碍了课程教学效率。为了解决问题,对计算机控制系统仿真实验平台进行了研究,完成了基于Simscape仿真实验平台的设计,模拟迭代计算差分方程的过程,通过物理模型模块完成被控电路系统的构建,结合使用触发子系统及相应程序进行计算机系统仿真,实现对计算机周期性采样过程的模拟。以二阶电路系统的最少拍控制为例对仿真设计过程进行阐述,为搭建相关课程的仿真实验平台提供参考。     

基于虚拟化技术的私有云计算平台设计

为提高分布式集群系统的硬件资源利用率,避免闲置设备造成的经济损失,结合虚拟化技术,提出了一种基于多种框架技术的私有云平台实现方案.该方案整合底层硬件资源,实现了对资源的按需分割、动态分配及动态迁移,并针对传统的虚拟机部署方法中的负载不均衡问题,提出了基于动态分配决策的虚拟机部署机制,该策略根据虚拟机资源的特点,结合现有物理节点的负载情况,对虚拟机进行了动态部署.最后设计实现了灵活性强、可扩展性能好的私有云计算服务平台,以石油勘探中的傅里叶有限差分叠前深度偏移为测试用例进行了应用测试,证明了私有云平台的可行性和有效性,并对虚拟机的部署机制进行了测试.实验结果表明,动态分配决策能够在部署大量虚拟机的同时,较好地保持私有云平台的负载平衡.     

解剖学的数字化实验教学平台的构建探索

随着数字医学及数字医疗技术的迅速发展,针对高等医学院校解剖实验教学中存在的问题,如何提高解剖学教学质量,文章介绍了数字化解剖,并分析了数字化解剖实验室的特点,将云计算技术应用到管理数字化实验教学中。给出了基于云计算技术的数字化解剖实验教学平台解决方案,改革数字化解剖实验室,提出一种新的数字化解剖教学模式。     

运动控制实验平台中DSP与PC机的通信实现

本文围绕“运动控制”实验平台中DSP与PC机的通信，介绍了串行接口电路的设计方案，并根据异步串行通信协议的规定从实验平台本身出发设计了该平台的协议。进而又介绍了平台中下位机和上位机的编程流程和设计方案，并给出了实际运行结果。     

基于Web Service的可组合电子商务实验平台

已有的电子商务实验平台缺乏灵活性,难以实现B2B环境下虚拟企业的自动构建。利用Web Sservice技术构建了一个互操作实验系统框架,将B2B业务流程中各参与者实现为Web Service,采用语义Web技术实现了Web服务的匹配与组合,给出了一个改进的匹配算法,基于该算法开发了一个初步的基于Web服务技术的电子商务实验平台,系统运行结果表明该匹配算法可以有效地根据业务流程组合相应的Web服务,能够促进学生对虚拟企业形成机理的理解。     

一种基于数据融合的传感器网络部署方案*

采用基于指数衰减的概率感知模型来研究数据融合对覆盖性能的影响,提出节点的虚拟半径概念以量化表示数据融合对覆盖性能的改善效果,同时提出了融合覆盖和虚拟部署的概念。提出了一种基于正多边形方式的规则虚拟部署方案,分析了该部署方案对节点部署密度的影响。理论分析表明,虚拟半径内参与融合的传感节点的个数不能超过6,否则数据融合技术就不能减小传感节点的部署密度。同时也分析了节点在随机分布情况下的覆盖调度情况,提出了一种改进的基于虚拟半径的覆盖调度算法。实验表明,基于指数衰减感知模型的数据融合方案能有效地提高传感器网络的