基于网络处理器的紧急度轮循分组调度算法

描述了紧急度轮循分组调度算法和基于网络处理器高效的实现方法。基于紧急度的分组调度算法尽可能选出当前各流中最需要被服务的队列。在Intel IXP2400网络处理器实现中采用多层次位向量和紧急度索引表等特殊的方式以提高系统的效率。最后与传统的RR和WRR比较，给出了算法的仿真结果，并对算法将来的扩展进行了展望。     

面向多核片上Trace数据流合成的队列调度算法设计及实现

多核片上Trace数据流包含各处理器核中用于调试的实时运行信息,经由专用数据通路和输出管脚传输.用于多Trace数据流合成的队列调度算法是影响片上Trace系统性能的关键技术之一.针对Trace数据流合成的特点,提出一种基于服务请求门限和最小服务粒度双重约束的懒惰队列调度算法.该算法通过设置各队列的服务请求门限控制队长分布,通过设置最小服务粒度和懒惰服务切换减少队列切换开销.提出基于溢出的缓冲利用率指标,用于评价调度算法设置队列优先级的实际效果.实验结果表明,能够按设置的队列优先级充分利用缓冲容量,有效降低各缓冲队列的溢出.用Verilog硬件设计语言实现了该算法并进行逻辑综合.同某主流算法比较,面积增加2015μm2,平均溢出率降低30%.     

PFWRR:能实现比例公平的增强型WRR

为了实现比例公平原则,在加权轮循调度(WRR)算法的基础上提出了比例公平WRR调度算法——PFWRR.PFWRR依据各队列的平均分组到达率,调整各队列的调度权值,从而在当队列长度小于等于缓冲长度时,保证各队列的平均分组排队时延符合给定比例;当队列长度大于缓冲时,保证各队列的平均分组丢失率符合给定比例.PFWRR的计算负荷是合理的,因为它仅当系统超载且平均分组到达率发生变化时,才调整各队列的服务率.实测性能显示:当系统超载且不出现分组丢失时,PFWRR实现了比例平均分组排队时延保证,当系统出现分组丢失时,PFWRR实现了比例平均分组丢失率保证.     

加权比例公平群智能跨层资源分配算法

针对多用户OFDM系统,提出两种适用于混合业务的加权比例公平跨层资源分配方案。该方案假设系统用户拥有多个队列,每个队列分别承载不同类型的业务。在MAC层,所提的两种方案都实施加权比例公平调度。该调度先为用户队列中不同分组授予不同的权重,再通过该权重值计算用户权重,并对每个用户的分组进行排序,最后根据系统中各用户待传数据量之比设置用户间速率成比例约束条件。在物理层,这两种方案不仅都将用户间速率成比例约束条件下系统权重容量和的最大化作为优化目标,而且都在该目标下将群智能算法引入其资源分配。但有所不同的是,方案1将人工鱼群算法引入其子载波分配,用新推导的功率分配方式进行功率分配;方案2将云自适应粒子群算法引入其子载波分配,用人口迁移算法进行功率分配。在此基础上,两种方案都依据由加权比例公平调度提供的各用户分组排序结果传送分组。数值仿真与性能分析显示,这两种方案能在满足用户业务流时延需求和保证用户公平性的基础上,有效提高系统总速率。     

云计算资源纳什均衡优化分配方法改进

为提高云计算系统资源调度的均衡性,同时最大化资源提供者的利益,构建基于排队理论的云计算资源分配模型。考虑等待队列长度并以此作为资源分配的前提,结合纳什均衡理论分析资源调度策略,提出改进的资源分配算法(MRA),并将其与分布式计算架构Hadoop中的资源分配算法进行比较。实验结果表明,与公平调度算法、先入先出调度算法以及经典随机调度算法相比,MRA算法不仅可以实现用户对资源的公平共享,而且也能满足资源提供者对提高系统响应时间的需求。     

一种面向多核系统的并行计算任务分配方法

随着多核处理器的普及,目前的大规模并行处理系统普遍采用多核处理器,这对于资源管理和调度提出了更高的要求.提出了基于共享Cache资源划分的方法,建立了面向多核处理器支持Cache资源分配的进程调度模型,设计并实现了并行任务到多核处理器的映射算法,更好地解决了大规模资源管理系统中面向多核处理器的任务分配问题,降低了使用共享Cache的多个进程运行时的相互干扰,提升了应用程序性能.     

一种适用于网络处理器的队列管理算法

遵循比例区分服务模型,设计了一种适用于网络处理器的队列管理算法．算法包含两部分,分组入队列时实现丢失率控制的RR—PLR（round—robin based proportional loss rate）和分组出队列时实现时延控制的WRR—PAD（WRR based proportional average delay）．算法采用轮循的机制,避免了除法运算和排序操作,具有O（1）的复杂度,而且易于在网络处理器上实现．性能模拟以及实测的结果表明,该算法能有效实现平均分组丢失率和平均排队时延的比例控制,系统的总吞吐率达到了1．125Gbps（每个分组64B,即2．25Mpps）．     

基于多核的入侵防御系统的设计与实现

为了基于多核网络处理器设计高性能入侵防御系统,提出一个易扩展的利于性能最大化的软件方案.给出了基于多核处理器OCTEON Plus CN5860的实现.用该处理器的SSO单元进行基于流的数据包分发,各核运行相同的简单代码循环,采用轮询方式从SSO单元获得数据包.初始化时按照最大页表配置好TLB,避免TLB缺失引起的性能损失.测试数据表明,该方案的核之间取得了较充分的并行化,性能随着核数量的增加而线性增长.     

抗时延敏感性跨层自适应资源分配方案*

为了对抗多用户OFDM系统中用户实时业务对时延的敏感性,提出一种利用Hopfield神经网络(HNN)算法的跨层自适应资源分配方案。该方案设置用户调度优先级时同时考虑物理层的信道状态信息,及媒体接入层的用户队列状态信息和等待时间等;采用HNN算法,最大化系统容量的同时降低了平均时延和丢包率。仿真结果表明,相比于传统资源分配方案,该方案可以有效保障用户的服务质量,并提高了系统的整体性能。     

用于包交换网络的概率加权公平队列调度算法

文中提出了一种新的加权公平队列调度算法 (P-WFQ). 该算法使用相对权重作为一次轮询中的服务概率来实现加权公平调度, 解决了传统的加权公平队列调度算法(WFQ、WRR)普遍存在的基于每个数据包的权重计算的问题, 从而大大降低了算法的复杂度. 另外使用了自适应队列管理技术, 有效提高了交换机的缓冲区利用率, 并可以在有少量丢包的代价下减小队列的排队延迟抖动. 仿真结果证明了算法的有效性和实用性.