应用感知的数据中心网络多租户共享方法

在多租户数据中心,来自不同租户的应用程序共享并竞争使用网络资源.网络共享策略会对应用程序端到端的性能(如作业完成时间、吞吐量等)产生直接的影响.为了衡量租户应用程序的整体数据传输速率,本文引入进度(Progress)的指标.该指标被定义为租户应用程序在所有链路上经需求标准化后的最小带宽分配量,反映的是租户能够完成其数据传输的最慢速率.通过最大程度地提高租户进度,可以优化上层应用程序的执行时间等性能.先前的大多数工作都集中在实现网络共享的公平性、可预测性和效率之间的权衡,忽略了提高租户的长期进度.本文观察发现应用程序放置于租户所租赁的不同虚拟机上会形成不同的带宽需求分布,进而影响后续带宽分配所能够获得的最优进度.通过理论分析我们证明了获得所有租户最优进度的关键在于最小化网络瓶颈链路上的带宽需求.基于此,本文提出应用感知的网络多租户共享方法,通过联合优化任务放置和带宽分配的过程,该方法最大化所有租户的进度,并在优势资源公平性限制下最大化网络利用率.实验结果证明,与目前的最新带宽分配方法相比,本文将租户整体进度提高了85.6％～107.7％,网络链路利用率提高了71.2％～112.4％.     

AES算法的硬件实现分析与设计

分析了AES算法的结构特点,对算法的不同硬件实现方式进行了对比分析,分析结果表明,不同的实现方式在算法应用模式支持、运行频率、资源占用、吞吐量方面各有优缺点,需要根据具体应用需求采用合适的实现方式。对AES算法不同实现方式的分析以及提出的设计结构对于其他类似的分组密码算法实现也具有参考价值。     

IPv6在矿井工业以太网中的应用研究

介绍了IPv6产生的背景和发展现状,阐述了IPv6应用于矿井工业以太网的发展趋势和研究方向,指出对于所有基于矿井工业以太网的硬件和软件的开发都应带有双协议栈,随着IPv6技术的成熟和普及再研发出只有IPv6协议栈的适用于煤矿的网络设备,如支持IPv6的防爆网络设备、组态软件以及相应的数据采集驱动设备、控制硬件等。     

基于PLC的单轨吊司控道岔系统设计

针对单轨吊道岔人工就地控制方式可能导致单轨吊频繁启停、影响运输的连贯性等问题,设计了一种基于PLC的单轨吊司控道岔系统。该系统以PLC为控制核心,实现了道岔远程司控、道岔状态指示、故障报警等功能,保障了单轨吊运输的安全性、连续性,提高了煤矿辅助运输系统的自动化程度和工作效率。     

AFDX网络协议研究

介绍了AFDX网络的产生背景及发展历程;解析了ARINC664规范各个部分的功能及与开放式系统参考模型的关系;总结了AFDX网络相对于商用以太网的特点和AFDX网络与机载系统的关系,通过对AFDX在A380等飞机上的应用研究,归纳了基于AFDX网络的航空电子系统的特点;AFDX网络已成功应用于工程实践,该网络具有完整的协议结构,具有高实时性、高确定性和高可靠性的特点,是一种新型的机载网络总线。     

Robust Redundancy Scheme for the Repair Process: Hierarchical Codes in the Bandwidth-Limited Systems

High performance computing can be well supported by the Grid or cloud computing systems. However, these systems have to overcome the failure risks, where data is stored in the “unreliable” storage nodes that can leave the system at any moment and the nodes’ network bandwidth is limited. In this case, the basic way to assure data reliability is to add redundancy using either replication or erasure codes. As compared to replication, erasure codes are more space efficient. Erasure codes break data into blocks, encode these blocks and distribute them into different storage nodes. When storage nodes permanently or temporarily abandon the system, new redundant blocks must be created to guarantee the data reliability, which is referred to as repair. Later when the churn nodes rejoin the system, the blocks stored in these nodes can reintegrate the data group to enhance the data reliability. For “classical” erasure codes, generating a new block requires to transmit a number of k blocks over the network, which brings lots of repair traffic, high computation complexity and high failure probability for the repair process. Then a near-optimal erasure code named Hierarchical Codes, has been proposed that can significantly reduce the repair traffic by reducing the number of nodes participating in the repair process, which is referred to as the repair degree d. To overcome the complexity of reintegration and provide an adaptive reliability for Hierarchical Codes, we refine two concepts called location and relocation, and then propose an integrated maintenance scheme for the repair process. Our experiments show that Hierarchical Code is the most robust redundancy scheme for the repair process as compared to other famous coding schemes.     

离散序列AR模型定阶方法研究

介绍了AR模型及其参数计算方法,结合具体实例,用Gram-Schmidt正交法、奇异值分解法、LD递推法,编写程序,确定AR模型有效阶数,并进行比较分析。结果表明:Gram-Schmidt正交法所得模型的阶数、计算时间、精确度都较为适中,适合在AR模型的研究中推广普及。     

视觉机器人对于快速道路检测问题的研究

针对复杂环境下视觉机器人道路检测算法的抗干扰性差、速度慢的缺点,为抑制噪声的干扰,提高算法的运行速度,提出了一种基于边缘和区域相结合的道路检测算法。算法先采用Canny算子求出图像的边缘,再根据道路的色彩信息进行自适应的区域分割,然后结合图像边缘信息和区域分割信息确定出道路的边界区域,最后对该区域的边缘图像进行Hough变换检测道路。实验结果表明,边缘提取的检测算法有效地提高了算法的抗噪性能和运行速度,具有更好的道路检测效果。     

基于叶片形态特征的葡萄品种自动识别

葡萄在全世界种植范围较广,葡萄品种识别对葡萄资源统计、新品种鉴定及遗传资源保护都有重要意义。以成熟叶片为基本材料,不变矩、面积、周长、主叶脉长度和叶柄长度等11维特征向量为基础数据,采用叶片特征选择、图像处理、特征值提取、建立分类模型等方法,运用国际葡萄与葡萄酒组织形态分类方法和改进的欧式距离等技术开发一个基于葡萄叶片数字图像的葡萄品种自动识别软件。共测试17种酿酒和3种野生葡萄,识别率达87%。该方法具有自动化、识别速度快、花费低、省时省力等特点,可应用于葡萄病虫害的识别、杂交新品种双亲的判定等。     

基于等效陀螺的捷联惯导快速两位置对准仿真

研究优化惯导系统的可观性能,提高捷联惯导两位置对准的速度,有助于提高导航的准确性和快速性,将水平速度误差和等效陀螺误差作为系统观测量,提出采用静基座下快速两位置对准的新方法.在常规对准方法的基础上,建立了引入陀螺信息的观测方程,用奇异值分解方法分析了新系统可观测性,推出了第一位置可观测量的最优估计及估计误差.根据状态快速收敛的特性,提出采用PCWS方法,对加速度计和陀螺进行了有效的标定,并进行了仿真,结果证明方法有效提高加快了两位置对准的速度,能充分利用陀螺信息,有效提高了惯导系统的可观测性,缩短对准时间,具有重要的参考价值.