任务序列强度感知的大规模集群服务器控制模型

异构云数据中心各类服务器的控制成本和性能上的差异将影响其运维管理成本及QoS博弈平衡关系,针对任务序列强度具有的时效性,提出了任务序列强度感知的大规模任务调度模型。依据当前到达数据中心的任务序列的强度以及集群中服务器的当前状态,在任务调度中强调节约服务器运维管理成本和各服务器负载均衡的基础上实现优化数据中心对任务序列处理的平均响应时间和系统的吞吐量。通过对实验结果的分析,验证了集群服务器控制模型在任务调度中的可信度大于95%,同时通过与当前应用广且具代表性的算法——最短任务优先,公平分发机制进行比较分析,其效果是三者中最好的,也验证了模型的有效性和可行性。     

基于大数据的高能效数据中心服务器研究

分析ARM服务器的发展以及应用现状,结合数据中心的特点,设计基于ARMv8架构的高能效数据中心服务器,选取目前工业界具有代表性的ARMv8服务器参数,使用典型的数据中心负载,对X86和ARMv8两种架构的微体系结构级指标、性能和功耗进行定量评估。实验结果表明,与X86架构服务器相比,ARMv8架构服务器在数据中心领域具有更好的能效比,能够有效降低能耗和成本。     

融合架构云服务器体系结构和关键技术

针对云计算、大数据等应用对异构资源管理和聚合的需求,提出了一种融合架构云服务器体系结构及其关键支撑技术。融合架构云服务器利用硬件资源池化技术,实现计算、存储、网络、供电、制冷和管理模块的解耦与融合重构,具有高密度、低功耗、易扩展、易管理,易维护特点,兼具横向扩展和纵向扩展优势,可优化系统部署、运维和能耗成本,显著降低总体拥有成本（TCO）。在金融、电信和互联网行业的实际应用案例表明,融合架构云服务器功耗降低超过15%,总体拥有成本降低近15%,为云计算、大数据等应用提供了更具性能功耗比优势的IT基础设施设计方案。     

一种基于OSI应用层的Web群集负载平衡调序策略研究

本文总结了目前基于L7的Web群集负载平衡调度研究，分析了影响性能的主要因素，在估计Web负载时考虑了请求强度以及Web服务器自身的性能，提出了处理能力异构服务器群集的最小负载调度算法。在算法中还同时考虑了服务器在进入临界状态时性能急剧下降的因素，避免群集进入临界状态．新算法能较为准确地跟踪群集系统的负载，更好地
均衡分配负载。     

负载均衡中粒子群优化算法的研究

负载均衡技术是集群系统任务调度的中心环节,静态分配负载均衡算法,不能很好地实现异构服务器负载均衡.本文采用自适应的动态负载算法来计算服务器的负载,达到异构的均衡效果.实验结果表明,该方法降低了服务器端事务请求的相应时间,提高了系统的吞吐率,从而改善了系统的性能.     

基于内容识别的Web集群负载均衡算法的研究

可扩展Web服务器集群是目前高性能网络服务器的主要架构方法,负载均衡技术是集群系统中任务分配的核心环节.提出了一种基于内容识别的负载均衡算法,引入了访问量阈值的概念,并通过动态的修正访问量阈值以适应网络负载的变化;利用动态反馈机制来获取服务器的负载状态,同时通过保证负载的局部性,减少相同内容在多个服务器中的重复缓存,提高服务器Cache的命中率.     

视频监控联网系统中云媒体服务器的架构研究与设计

在视频监控联网系统中,传统独立部署的媒体服务器存在因并发导致的I／O负载严重、网络带宽不足以及负载分配不均等诸多问题。云媒体服务器将整体的调度、统一的管理和性能的优化融为一体,可实现资源利用的最优化和性能提升的最大化。本文研究并设计云媒体服务器的整体架构,基于此架构对服务器集群中媒体服务器的负载评判方法进行了设计。实验结果表明,相对于传统媒体服务架构的视频监控系统,云媒体服务器可较好地实现对业务的负载均衡、容错切换等功能,可以应对媒体服务器中对视频源的突发高并发访问。     

虚拟现实环境下的分布式服务器架构策略研究

虚拟现实环境下,数据实时性和系统稳定性的高要求对服务器架构的设计和优化提出了新的挑战。针对虚拟现实环境下海量数据存储效率的提升和系统性能的优化,提出了一种新的分布式服务器架构,该架构基于分布式协调框架ZooKeeper、分布式缓存架构Redis以及MongoDB分片机制,并改进一致性Hash算法来优化Redis缓存架构,同时优化MongoDB分片的负载均衡机制。经过相应的仿真验证,该架构在虚拟现实环境下具有有效性。     

在线多任务异构云服务器负载均衡算法研究

针对由于云服务器之间软件环境存在异构性及数据分布不均匀等特点而导致云服务器集群在处理大量任务时往往出现节点负载不均衡的情况,提出了解决在线多任务异构云服务器集群负载均衡的方法与相关算法。首先统计集群提供的各类服务的平均资源消耗,结合任务在服务器上已运行时长和资源占用情况,预测评估某一时刻服务器上任务剩余负载总量;然后按周期获取节点实际任务负载情况,及时修正任务负载情况;最后综合考虑节点各项性能,计算在待分配任务提交时刻各节点的预测负载评估值,并将任务分配给预测负载最轻的节点。实验结果表明,该算法具有可行性且在多任务异构云服务器集群负载均衡方面具有一定优势。     

Linux环境下负载均衡集群的实现

负载均衡集群能够在多台网络设备之间合理分配业务量,使设备充分发挥其处理能力,得到了广泛应用。Tomcat与Apache都可以作为独立运行的服务器来使用,但它们单独使用时存在一定的局限性。为了提高服务器的性能,本文将Tomcat与Apache在Linux环境下进行集成,分析负载均衡集群的架构,详细阐述方案的实现过程。测试结果表明按照该过程能够实现负载均衡集群。     

跳变信息服务系统研究

针对复杂网络空间对抗条件下提升信息服务系统动态主动防御能力的需求,基于动目标防御思想提出了一种跳变信息服务系统架构及构建方法。首先利用多态化的软件栈模板构建出由不同异构虚拟服务器组成的服务器池;然后,通过审计清洗、服务请求调度、服务器动态管控等模块之间的交互控制,实现根据各虚拟服务器的状态信息和负载情况进行服务请求调度和服务器状态切换,在保证服务质量的前提下使得信息服务系统随时间动态、随机地变化。     

一种基于副本的PVFS负载均衡机制

并行虚拟文件系统PVFS的数据服务器缺少负载均衡机制,因此存在热点服务器,降低了系统整体性能.提出了一种基于副本的负载均衡机制,通过文件数据备份的方式进行负载迁移,以解决这一瓶颈问题.其通过选择备份文件时权衡文件的热度与大小以降低数据备份的开销,将热点数据以较小代价转移到较空闲的服务器上,有效地提高了整个系统的数据吞吐量.其主要涉及了热点监测、数据备份源-目的节点选择以及备份文件策略3个部分的工作.实验结果表明:提出的负载均衡机制有效地提高了系统的整体性能,最高达到了24%.     

S-Bridge:性能非对称多核处理器下负载均衡代理机制

近年来,在移动计算环境中,异构多核处理器已经逐渐成为主流.与传统同构的处理器设计相比,此类异构多核处理器以更低的功耗成本满足设备的计算需求.但是异构环境下CPU核之间的微架构差异,也为操作系统中的一些基本方法提出了新的挑战.面向性能非对称异构多核环境下调度的负载均衡问题,从系统层面提出了一种负载均衡机制S-Bridge,可以减少处理器微架构差异以及任务执行需求差异对传统负载均衡带来的影响.S-Bridge的主要贡献是从系统层提供了通用的、适配异构性的负载均衡相关接口,使任意调度器都能方便地与异构多核处理器系统进行适配.基于CFS和HMP调度器在ARM平台上进行实验,同时在X86平台上进行S-Bridge通用性的验证,结果表明：S-Bridge可以支持不同真实平台和内核版本的快速实现,平均性能提升超过15%,部分情况下可达65%.     

基于LTE-A的异构网络协作成本资源管理方案

新型架构下的异构网络由于重叠布施低功率基站不但引入严重的同频干扰,并且造成成本资源置配不均衡,这些都是异构网络性能提升需要解决的关键问题.针对上述问题,提出了一种异构网络的多域协作成本资源管理方案.该方案考虑同频信道干扰,并将负载资源利用率转化为成本资源函数的优化问题,通过遗传算法实现最小成本资源对应的负载资源和功率资源的最优解.量化评估显示了推荐方案优于传统的域内成本优化方案,节约了43％的成本资源.在系统级仿真中,信号与干扰加噪声比(SINR)和小区平均吞吐量参数值均表明该方案消除了大量的同频信道干扰,有效配置功率和负载成本资源,使得系统性能有很大的改善.     

TSS-BQS系统的Graceful Degradation机制

将门限签名方案分别应用于两种类型的BQS系统(Masking BQS系统和Dissemination BQS系统),可以得到两种TSS- BQS系统(文中称为TSS- mBQS系统和TSS- dBQS系统).TSS-mBQS系统的性能优于TSS- dBQS系统.由此,作者提出了TSS- BQS系统的Graceful Degradation机制:系统由n=3fd+1台服务器组成,在初始阶段以TSS-mBQS状态运行,容忍fm=[fd/2]台Byzantine失效服务器;随着系统运行,可能失效的服务器数量增大,则以降低性能为代价,切换到TSS- dBQS状态,容忍fd台Byzantine失效服务器.在不影响容错能力的前提下,Graceful Degradation机制提高了已有TSS- BQS系统的平均性能.文中完成的Graceful Degradation机制能够在不中断存储服务、不影响客户端的前提下完成状态切换,客户端也不需要知道系统的运行状态(处于TSS- mBQS或TSS- dBQS状态).     

基于Mobile IP的异构网络系统切换方法的研究

针对当前3G网络的发展和无线局域网（Wlan）的兴起,研究了Wlan和3G网络的集成架构和混合异构网络的垂直切换管理。引入Mobile IP技术来达到无缝漫游,同时提出了多接入网络环境下检测Wlan信号强度的异构网间切换方法,并根据延时和中断时间来分析切换方法的性能。试验结果表明该切换方法能够及时有效地改进异构网络的切换效率。     

基于LVS的服务器负载均衡技术

高并发负载一直是网络应用系统面临的挑战。通过建立负载均衡机制,可以在服务器集群中合理分配服务器负载来解决这个问题,实现网络应用服务的高伸缩性、高可靠性。文章阐述了利用LVS构建软负载均衡的原理和方法,并结合实际应用案例对 LVS 负载均衡架构配置进行了实例演示。系统实际运行结果表明该架构可以很好满足高并发负载访问。     

异构无线网络负载均衡研究*

针对异构网络中的带宽分配及网络的负载均衡问题,提出了一种异构无线网络负载均衡的联合优化模型,该模型在一定条件下利用用户的带宽进行负载成本和网络效用的建立,并通过求解网络与用户的关联矩阵来得到带宽在网络中的优化分配方案,使异构无线网络达到负载均衡。仿真结果表明,联合优化模型的结果在最小化负载成本以及优化网络总效用性能之间,它让用户通过在不同网络间的切换使网络带宽优化分配、网络负载达到均衡。     

多层Web服务器的准入控制研究

一般基于多层Web服务器的准入控制不能考虑到各层之间的相关性,且准入策略具有延迟性,极大地限制了系统吞吐量.针对这个问题,提出一种基于控制理论的2级模糊控制器:第1级控制器根据各层服务器的资源使用率和延迟情况来判别其他的负载情况;第2级服务器则根据各个层次服务器的负载情况,以概率形式判断是否拒绝或接受一个会话.通过实验验证,该算法可以有效地克服一般准入控制的局限性,提高系统吞吐量.     

一种适合P2P MMOG的动态负载均衡算法*

P2P MMOG中常采用多台服务器集群的结构来处理玩家的请求,但是,玩家在游戏中的走动、打斗常常使某些服务器超载,因此网络游戏系统应该具有一定的负载均衡能力,即能以较高的性能动态地将负载从超载节点迁移到轻载节点中。提出了一种在游戏动态运行过程中与系统空闲时的一种动态负载均衡算法。实验表明,该算法能够有效地均衡负载和提高系统性能。