网络磁盘阵列中基于任务排队的多用户请求动态调度策略

在存储系统中,底层I/O调度策略十分重要,它决定了整个存储系统的效率.一个良好的调度策略可以有效地提高系统的性能.结合网络磁盘阵列的工作特点,提出了一种基于任务排队的动态调度算法,其基本思想是充分利用多个网络用户的请求数据在网络磁盘阵列上的空间连续性,最大限度地减小磁头寻道延迟和旋转延迟,从而降低系统的响应时间.     

A fast heuristic for quay crane scheduling with interference constraints

This paper considers the problem of scheduling quay cranes which are used at sea port container terminals to load and unload containers. This problem is studied intensively in a recent stream of research but still lacks a correct treatment of crane interference constraints. We present a revised optimization model for the scheduling of quay cranes and propose a heuristic solution procedure. At its core a Branch-and-Bound algorithm is applied for searching a subset of above average quality schedules. The heuristic takes advantage from efficient criteria for branching and bounding the search with respect to the impact of crane interference. Although the used techniques are quite standard, the new heuristic produces much better solutions in considerably shorter run times than all algorithms known from the literature.     

一种基于Linux的可扩展流量分类与控制模型

在计算机网络中,如何有效地管理和控制不同网络应用产生的网络流量,并保障这些应用分配到合理的带宽是网络管理研究的热点之一。由于当前网络流量的分类模型和控制模型之间的高耦合性,导致在应用模块的可扩展性方面存在不足。该文结合中间件思想,提出了一种统一的可扩展网络流量分类与控制模型,并在Linux平台上编程实现,验证了其正确性。     

集群环境中微服务容器资源特征分析及优化

在集群环境中部署微服务已经成为微服务部署的重要方式.由于不同种类服务对于CPU、内存、磁盘等资源的需求不同,导致集群中的节点产生资源碎片、出现资源消耗倾斜.如何提高集群资源利用率、降低集群能耗,成为继保障服务级别协议(service level agreement, SLA)之后的重大挑战.本文以阿里巴巴集团2021年发布的近两万个微服务的详细跟踪为数据样本,从容器资源使用情况、节点部署特征和资源消耗偏好等多个维度出发,分析其集群资源消耗特征,发现集群中出现了资源消耗倾斜的情况.通过进一步分析节点中容器部署情况发现容器资源分配不合理加剧了这一现象.基于此我们提出了一种使用深度双Q网络的模型,依据上游服务资源需求的实时变化,对容器资源分配进行优化.对比实验结果表明该方法可以在保证服务SLA的情况下有效提高容器资源利用率,改善节点资源消耗倾斜的情况.     

基于Kubernetes的AI调度引擎平台

文中介绍了基于Kubernetes的AI调度引擎平台的设计与实现, 针对当前人工智能调度系统中存在的服务配置复杂, 集群中各节点计算资源利用率不均衡以及系统运维成本高等问题, 本文提出了基于Kubernetes实现容器调度和服务管理的解决方案. 结合AI调度引擎平台的需求, 从功能实现和平台架构等方面设计该平台的各个模块. 同时, 针对Kubernetes无法感知GPU资源的问题, 引入device plugin收集集群中每个节点上的GPU信息并上报给调度器. 此外, 针对Kubernetes调度策略中优选算法只考虑节点本身的资源使用率和均衡度, 未考虑不同类型的应用对节点资源的需求差异, 提出了基于皮尔逊相关系数 (Pearson correlation coefficient, PCC)的优选算法, 通过计算容器资源需求量与节点资源使用率的互补度来决定Pod的调度, 从而保证调度完成后各节点的资源均衡性.     

Genetic algorithm-based partial charging schedule of rechargeable sensor networks

The use of rechargeable sensors is a promising solution for wireless sensor networks. On this type of network, mobile charging vehicles (MC) are used for charging sensors using wireless energy transfer (WET) technology. In on-demand charging, a sensor transmits a charging request to the service station, and the MC visits the sensor to transfer energy. The key disadvantages of utilizing MC-based WET are its high energy expenditure rate due to mobility, long service time, and slow charging rate. Because of these reasons, sensors deplete their energy and become dead before the MC reaches the requesting nodes to recharge. We have adapted a genetic algorithm-based partial charging scheme to serve the charging requests. Our objective is to improve the survival ratio of the network. Using comprehensive simulations, we analyze the performance of our proposed method and compare it to two other existing approaches. The simulation results demonstrate that our proposed algorithm improves the survival ratio by up to 20 % by developing a dynamic energy threshold function for transmitting charging requests from the sensors and a partial charging schedule using a genetic algorithm.     

考虑天然来水随机性的水火电系统机组检修计划

如何合理安排机组检修是水火电系统调度运行中的一项重要任务。在长时间尺度下,天然来水的随机性使机组检修计划本质上成为随机优化问题,通常采用场景法描述随机性,但其形成的高维优化问题难以直接求解。建立多场景耦合的水火电系统机组检修优化模型,利用多学科协同优化(Multidisciplinary Collaborative Optimization, MCO)方法将各场景间的非预期性约束及检修变量耦合约束解耦,实现了原问题的降维,且MCO结构具有内在的并行性。此外,在基于MCO的系统级优化问题中,用绝对值惩罚项替代二次惩罚项,保证该问题是一个混合整数线性规划问题,有利于提高计算效率。最后以某省级实际水火电系统为算例进行仿真分析,验证了所提模型和算法的有效性。     

基于最小延时启发式搜索的TTA代码优化

针对传输触发架构下代码生成中指令调度的流水线冲突、调度死锁、资源冲突等问题,给出一种基于最小延时的遗传搜索算法模型,将软件旁路优化和资源动态分配优化整合到该模型中。实验结果表明,该算法能产生较高质量的并行代码,90%以上测试用例的指令级并行度高于表调度算法获得的结果。     

基于CPN的嵌入式RTOS任务调度建模

针对有色PetriN（CPN）在并行、并发、资源共享描述上的适用性,将其引入到嵌入式实时操作系统（RTOS）建模中,解决了RTOS任务调度模型中的CPU独占表述、优先级排序、抢占时间处理和周期任务实现问题。对一个优先级抢占式任务调度实例建立CPN模型,结果表明该模型能有效反映RTOS系统的动态特性,准确定量模拟出RTOS系统的效率、切换频率指标。     

基于COMET的武器控制系统建模

针对武器控制系统典型的并发、实时应用,遵循COMET的开发流程,建立武器控制系统的需求模型、分析模型和设计模型,构建基于并发任务和连接器的软件体系结构。介绍系统各模型的建立过程,给出各模型的图形化表示,运用实时调度理论分析并发任务可调度性。结果表明设计的并发任务满足可调度性要求。