基于Content-Addressable Network的对等网络研究

CAN(Content-Addressable Network)是基于分布式哈希表(Distributed Hash Table,DHT)的结构化对等网络.CAN系统通过分布式哈希表(DHT)在d维虚拟空间中搜索、共享资源,具有良好的可扩展性,容错性和完全自适应性.本文从网络架构,系统性能等方面综合介绍了CAN系统并对2种基于子空间策略CAN资源搜索算法进行了介绍和分析.     

基于“伪IP”匹配的P2P Peer选择算法

当前流行的BitTorrent-like,eMule-like P2P系统,主要从系统的健壮性和网络负载均衡性考虑进行Peer的选择,而忽视系统对底层网络流量的影响.为了提高类似对等网络中的网络传输性能,提出基于“伪IP“匹配的Peer选择算法,为每一个加入对等网络的Peer根据其物理拓扑分配一个“伪IP“,通过“伪IP“匹配算法选择物理网络拓扑临近的Peer,使资源的共享优先在物理网络拓扑临近的Peer之间进行.通过构建简化的网络模型分析系统性能,证明了采用基于“伪IP“匹配的Peer选择算法之后,能够显著地降低网络流量,提高整个网络性能.     

基于OPNET的混合动力电动车CAN建模与仿真

控制器局域网络(CAN)的建模与仿真不仅能对CAN网络性能进行评估,而且能优化CAN网络设计.在设计混合动力电动汽车CAN的应用层协议基础上,利用网络仿真系统OPNET,建立了该协议的CAN网络模型,其中包括网络拓扑结构模型、CAN节点的应用层模型和MAC层进程模型.应用该模型,对所设计的混合动力电动车CAN协议的实时性和可靠性进行了仿真分析.结果表明该CAN网络的实时性能够满足整车控制实时性要求.该文还总结了保证网络可靠运行的条件.     

OSM——一种基于P2P的覆盖网构造协议

提出了一种新的P2P覆盖网构造协议--OSM.节点使用IP地址匹配算法选择邻居节点,优化了应用层网络拓扑结构,使得最接近底层物理拓扑结构;对于对等网络视频直播系统的健壮性来说,覆盖网构造中管理节点的退出和恢复是至关重要的,提出了节点的异常机制,能够及时有效地发现邻居节点失效,保障快速恢复.实验结果表明,OSM协议提高了与底层网络的匹配度,缩短了反应时间,增强了节点的健壮性.     

支持语义的对等计算信息检索技术

随着越来越多的资源存储到对等计算网络节点中,上层应用随之就需要底层架构提供资源定位与搜索能力.现有检索系统较难提供语义级的资源组织,且不能支持语义的资源定位和查询路由.文中把对等计算技术和语义搜索技术结合起来,以资源空间模型、本体、向量空间模型等理论研究为基础,提出了支持语义的对等信息检索模型PSRM的思想框架.     

对等网络中分布式查找算法的分析比较

对等网络中的分布式查找算法可分为结构性和非结构性的,它们在查找机制、网络拓扑和查找效率等方面存在一些共性及区别.经过综合比较后发现,查找算法在不同指标上存在一定的权衡,如为了提高某一个指标(如时间复杂性),必然以牺牲另外的指标(如空间复杂性或网络负载)为代价.在将复杂查询加以改进后可以将文件查找算法应用到其他领域(如网格计算)中作为分布式查找的基础,为设计新的查找算法和扩展P2P查找算法的应用领域提供了重要参考.     

CAN总线控制实验平台的设计与实现

针对CAN总线在教学实验方面的需要,设计了基于CAN总线的综合实验平台,由CAN总线组成的局域网将很多底层测控设备连接起来,用工控机加接口卡实现了对底层设备真正意义上的远程控制.分析了CAN总线的通信协议并对实验平台的构建和软件设计等方面做了详细的阐述.     

CAN现场总线在工业以太网远程监控系统中的应用

CAN是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。它具有传输速度快、自动解决总线竞争、实时性好、可靠性高、纠错能力强等特点，目前已成为一种国际总线标准。由CAN总线组成的局域网可以将很多底层测控设备连接起来，用工控机加接口卡已经实现了对底层设备进行真正意义上的远程控制，但存在着价格和接口卡带来的瓶颈等问题。本文以单片机、CAN器件和网络芯片为核心模块，实现CAN现场总线与以太网之间数据交换，完成对底层设备进行真正意义上的远程监控。这种方案降低了成本，避免了瓶颈。     

CANopen总线在轨道车辆通信网络中的应用

CANopen协议作为CAN总线的应用层扩展协议,对CAN总线协议的不足进行了补充,并在工业控制领域得到了广泛应用。本文对CANopen在列车网络控制系统中的应用进行了描述;分析了CANopen列车总线网络通信的设计,对CANopen总线作为列车级总线的网络拓扑结构进行了设计;最后通过CAN总线分析工具CANAlyzer在实际应用车辆上对不同工况下的通信数据传输进行了采集和分析,数据显示CANopen在传输数据量较小的总线网络中应用较好。     

基于CAN总线的车载网络节点设计

设计了汽车上CAN通讯的高速与低速网络拓扑结构,并对网络节点进行了优先级编码,对其中单个节点进行了基于CAN控制器SJA1000的智能节点硬件电路及软件设计．     

P2P存储系统节点分层管理策略研究

P2P 存储系统具有自治性、容错性和可扩展性等特点.但由于节点的高度动态特性导致P2P存储系统的应用面临巨大挑战.数据分发和拓扑结构的设计是其中的一个关键问题.本文结合动态故障检测机制设计了一种分层的节点管理策略.结果表明本设计方法具有较好的性能,能高效的对节点进行管理,减少了网络中由于故障检测而导致的大量的心跳数据包,提高P2P存储系统的可用性.     

非结构化P2P网络中基于流行度的层次式副本创建策略

为有效降低非结构化P2P网络中副本创建所引起的带宽和存储浪费,减少响应时间,提出了一种基于流行度的层次式副本创建策略PPSR.该策略充分考虑文件的异质性,利用文件流行度辅助副本创建,使得文件副本数量和分布更加合理.充分利用了当前非结构化P2P网络的双层拓扑结构,将超节点层副本创建策略与底层域内副本均衡策略有效结合.仿真结果表明,PPSR在当前非结构化网络中具有比其他流行算法更好的性能.     

一种基于全局复合评价算法的Super Peer选择机制

提出一种基于全局复合评价算法的Super Peer选择机制,该机制以主客观相结合的科学依据从多方面自动选择P2P网络中稳定可靠、长期在线且积极提供服务的大量高性能Peer担当Super Peer职责,从而可以极大地扩充Super Peer的数量,使得全分布式结构化拓扑和半分布式拓扑结构可以在同一个P2P网络中有效地互补并存.全局复合评价算法综合采用在线活跃情况、任务完成能力和平均通信速率这3个指标来作为Super Peer的选择标准.构建了P2P仿真实验系统环境,验证所提出的算法和相应机制的可行性和实用价值.     

基于动态自适应性的语义对等网

 针对P2P网络的聚类性以及网络的逻辑拓扑与物理拓扑不匹配所造成的通信延迟增加、网络开销增大等问题,根据节点的物理位置及节点所包含信息的语义相似度,提出了一种3层结构的语义对等网模型。该模型基于节点物理位置与属性特征动态调整网络结构,自适应地改善自身的资源搜索性能。仿真结果显示,该P2P覆盖网能够以较低的查找时延和代价获得较高的查全率。     

基于WMN的空间接入网络骨干拓扑构造技术

针对空间接入网络在网络拓扑动态变化、传输延迟大等情况下的快速路由问题,提出了基于拓扑构造技术的快速路由方法;空间接入网络通过多跳无线中继接入空间核心网络,根据空间接入点运动可预测的特点,提出基于无线网状网（WMN：Wireless Mesh Networks ）的空间接入网络结构;通过空间接入网络WMN的结构分析,设计了移动骨干拓扑构造算法。该算法只对骨干节点进行泛洪传播,从而减少了控制和路由数据包的数量,能快速构造路由信息,提高了路由建立的效率。     

分级集中式自组织网络路由模型研究

通过使用Peer-to-Peer(P2P)计算模式在Internet物理拓扑基础上建立一个称为P2P覆盖网络(P2P Overlay Network)的虚拟拓扑结构,有效地建立起一个基于Internet的完全分布式自组织网络路由模型-分级集中式自组织网络路由模型(Hierarchical Aggregation Self-organizing Network,HASN)。分别描述了HASN路由模型的构建目标和体系结构,并详细分析了HASN采用的基于P2P计算模式的分布式命名、路由发现和更新算法HASN-Scale,并在仿真实验的基础上对HASN路由模型的性能进行了验证。     

三维图形拼合算法探索

本文介绍了一种采用多面体逼近曲表面物体的三维体素造型系统,采用点-线-环-面-体树形显示边界表达形式描述三维物体.提出了一种从空间无限交线转化为有限交线段的求交算法和一种从交点出发,逐步完成与交点有关的面信息的拓扑重建算法,简化和统一了拼合算法,并使拼合运算速度得到提高.     

大数据中网络节点拓扑不稳定性的评估模型设计

大数据中网络节点拓扑结构复杂且具有明显的不稳定性,当前网络节点拓扑不稳定性评估模型大多依据社会网络分析方法理论,从不同角度表示具有不同拓扑结构特性的网络元件,获取的评估结果不充分、不可靠。为此,提出一种新的大数据中网络节点拓扑不稳定性评估模型,通过节点收缩法对大数据中网络节点重要性进行评估。针对大数据中网络节点拓扑不稳定性的评估,结合风险函数丰富熵的内涵,将事件的风险函数在效用系数空间中的平均值看作网络的效用风险熵,依据得到的效用风险熵对效用风险熵权重进行计算。将节点收缩法和效用风险熵权重结合在一起,重新考虑权重的影响,给出新的大数据中网络凝聚度,得到大数据中网络节点拓扑不稳定性评估模型。实验结果表明,所提方法评估可靠性很高。     

High-Performance Broadcasting Algorithms on Cluster

In many clusters connected by high-speed communication networks, the exact structure of the underlying communication network and the latency difference between different sending and receiving pairs may be ignored when they broadcast, such as in the approach adopted by the broadcasting method in MPICH，a widely used MPI implementation. However, the underlying network cluster topologies are becoming more and more complicated and the performance of traditional broadcasting algorithms, such as MPICH‘s MPI_Bcast, is far from good. This paper analyzed the impact of communication latencies and the underlying topologies on the performance of broadcasting algorithms for multilevel clusters. A multilevel model was developed for broadcasting in clusters with complicated topologies, which divides the cluster topology into many levels based on the underlying topology. The multilevel model was used to develop a new broadcast algorithm，MLM broadcast-2 (MLMB-2), that adapts to a wide range of clusters. Comparison of the performance of the counterpart MPI operation MPI_Bcast and MLMB-2 shows that MLMB-2 outperforms MPI_Bcast by decreasing the broadcast running time by 60%-90%.     

一个层次式物理位置相关的P2P网络拓扑结构

针对现有的拓扑感知方法普遍存在消耗带宽较大、需要复杂计算的缺点,提出一种层次式物理位置相关的拓扑结构--multi-level chord(MLC).MLC采用直接利用物理网络拓扑结构构造overlay网络的方法,实现了在overlay网络中临近的节点在真实物理网络中也临近,同时避免了现有方法的缺点.理论分析和实验结果表明,MLC中分层的机制和各层Leader的引入,实现了较好的负载均衡;自底向上的查询机制,改善了路由效率,加快了查找速度;局部定期更新算法的引入,有效地减少了网络的通信流量.MLC在逻辑路径跳数、物理路径延时、平均传输时间等方面的性能均优于Chord.