机群管理系统中作业对象数据复制算法研究

机群管理系统中节点的I/O负载过重以及系统的可扩展性是制约其效率的关键。通过使用作业对象的互复制以及基于快照的并发调度,可降低读/写操作的等待,同时也使各种操作在机群节点交替执行,提高了并行性。文中首先描述了作业对象的快照模型;给出了作业数据访问协议并实现了作业对象可扩展复制算法;最后对该算法进行了评价和分析。     

数据密集作业在GPU集群上的调度算法研究

数据密集型作业包含大量的任务,使用GPU设备来提高任务的性能是目前的主要手段.但是,在解决数据密集型作业之间的GPU资源公平共享以及降低任务所需数据在网络间的传输代价方面,现有的研究方法没有综合考虑资源公平与数据传输代价的矛盾.分析了GPU集群资源调度的特点,提出了一种基于最小代价最大任务数的GPU集群资源调度算法,解决了GPU资源的公平分配与数据传输代价较高的矛盾.将调度过程分为两个阶段：第1阶段为各个作业按照数据传输代价给出自己的最优方案;第2阶段为资源分配器合并各个作业的方案,按照公平性给出全局的最优方案.首先,给出了GPU集群资源调度框架的总体结构,各个作业给出自己的最优方案,资源分配进行全局优化;第二,给出了网络带宽估计策略以及计算任务的数据传输代价的方法;第三,给出了基于GPU数量的资源公平分配的基本算法;第四,提出了最小代价最大任务数的资源调度算法,描述了资源非抢夺、抢夺以及不考虑资源公平策略的实现策略;最后,设计了6种数据密集型计算作业,对所提出的算法进行了实验.通过实验验证,最小代价最大任务数的资源调度算法对于资源公平性能够达到90%左右,同时亦能保证作业并行运行时间最小.     

面向CPU-GPU集群的分布式机器学习资源调度框架研究

随着GPU硬件设施的广泛应用,越来越多的分布式机器学习应用程序开始使用CPU-GPU混合集群资源来提高算法的效率.但是,现有的分布式机器学习调度框架要么只考虑CPU资源上的任务调度,要么只考虑GPU资源上的任务调度,即使综合考虑CPU与GPU资源的不同,也很难提高整个系统的资源使用效率,即使用CPU-GPU集群进行分布...     

集中式集群资源调度框架的可扩展性优化

集中式集群资源管理系统既能够确保全局资源状态的一致性亦拥有多种调度模型, 因此被广泛应用于实际系统中.但是, 当集中式资源管理器在接收并处理大规模的周期性心跳信息时, 由于其采用单一节点来维护全局资源状态, 所以资源管理器的负载压力急剧增加, 导致调度能力降低, 影响了集群系统的可扩展性.针对上述问题, 提出一种“没有变化就不更新”的思想, 取代集中资源管理的定时更新机制, 改善了集中式资源管理系统的可扩展性.首先, 通过计算节点引入基于差分的心跳信息处理模型, 使得未发生状态变化的节点不必发送心跳消息, 从而减少消息发送的规模和次数; 其次, 针对节点宕机监测过程, 提出基于环形监视的节点监控模型, 让各个计算节点之间互相监视对方的宕机状态, 从而将周期性监测压力转移到计算节点; 最后, 给出这2种模型在集中式资源管理系统YARN上的实现, 并针对改进前后的系统进行实验测试.通过实验验证, 当集群达到1万个节点且心跳时间间隔3 s时, 改进后YARN系统的心跳信息处理效率以及资源更新效率相比原YARN系统提高40%左右.另外, 改进后YARN系统管理集群节点规模相比原YARN系统扩大1.88倍以上.     

基于依赖标识的并发程序动态切片方法

针对面向对象并发程序给出一种基于依赖标识的动态切片方法.使用面向对象并发程序依赖图(COOPDG)作为中间图表示,然后对不同类型依赖边进行分析,根据在运行时依赖是否出现来决定是否动态地标识COOPDG中相应的边.该方法能降低动态切片在运行时对中间图的更新时间,以及获得切片的反应时间.     

SSL VPN系统中自主签发证书的设计与实现

针对SSL VPN系统中使用数字证书的昂贵费用及自助型证书授权系统存在的安全性和灵活性问题,给出了将两个系统融为一体的设计方案.方案考虑了用户处于公司内、外网的不同情况,设计了用户处于公司外网时专用的辅助工具.测试结果表明,该设计不会影响SSL VPN系统的整体性能,能满足小型企业远程用户对SSL VPN系统的安全性、灵活性和低成本的要求.     

基于熵的信息隐藏算法研究

随着网络安全和数字技术的快速发展，信息隐藏越来越受到各个领域的重视。信息隐藏与信息加密不同，它着眼于隐藏信息本身的存在，通常被解释为把信息隐藏于其它信息当中。文中介绍了信息隐藏的有关概念，建立了基于熵的信息隐藏理论模型，提出了实现信息隐藏的一些新算法、并应用于某信息隐藏系统。     

基于元区间的云计算基础设施服务的资源分配算法研究

针对云计算中基础设施服务资源分配问题,提出了一种最佳分配决策算法。该算法通过估计待选元区间的资源配额参数,选择一个最小的满足用户应用要求的元区间,提高了基础设施服务资源的利用率。首先给出了基于元区间的基础设施服务模型,其次给出了云用户应用以及元区间资源之间的适应模型,最后提出了元区间决策算法并对该算法进行了系统地评价,该算法取得良好的效果。     

服务器集群负载均衡策略的研究

针对服务器集群负载均衡的问题,兼顾任务调度跨度和负载均衡度,提出一种遗传模拟退火算法。实验结果表明,该算法降低了任务调度跨度,提高了集群系统的资源利用率和负载均衡度。     

SSLVPN系统中自主签发证书的设计与实现

针对SSLVPN系统中使用数字证书的昂贵费用及自助型证书授权系统存在的安全性和灵活性问题，给出了将两个系统融为一体的设计方案。方案考虑了用户处于公司内、外网的不同情况，设计了用户处于公司外网时专用的签发工具；最后，给出了系统的安全性、延迟等性能测试及分析。