一种自相似媒体流的分组存储算法

在媒体服务器上采用分组存储策略可显著减少生成媒体流的系统开销 ,从而有效提高系统性能。该文提出了两种分组存储策略 :等长分组存储 (ISO- PS)策略和索引分组存储 (Index- PS)策略 ,在分析自相似 MPEG媒体流突发特性对分组存储影响的基础上 ,设计了一种适合自相似媒体流的分组存储算法 I- IPS。该算法引入了对 MPEG媒体流分组时间的评价因子 ,通过该因子决策媒体流采取 ISO- PS或Index- PS策略以提高系统整体性价比。实验证明 :对于自相似特性有显著差异的不同 MPEG1/ 2 (运动图像专家组 )节目 ,I- IPS算法均能有效降低存储浪费率 ,并获得较高的系统性能     

软件定义网络中基于优先级的在线流调度策略

为了保证服务质量(quality of service, QoS),进入网络中的数据流可被赋予不同的优先级。在未来到达流请求信息未到达的情况下,进行在线优先级流调度,以最大化网络吞吐量是一项挑战。基于网络带宽资源、请求流的优先级和带宽需求的约束研究了软件定义网络(software defined networking, SDN)中的在线流请求调度策略。首先,提出了流路由成本和利润的概念,并创新性地设计了一个考虑边际成本的模型来描述链路资源和路由路径的使用成本。然后,将优先级流请求调度问题刻画为混合整数线性规划模型(mixed integer linear programming, MILP),提出在线优先级流调度算法(online priority traffic scheduling algorithm, OPTSA)来求解,最后分析了OPTSA的竞争比。仿真结果显示,与基准算法相比,所提出的算法可以确保网络负载均衡,同时有效提高网络的累积带宽和吞吐量。     

基于逻辑卷副本整合的节能存储技术研究

为了解决数据中心外存储系统能耗和负载不对等引发的能源浪费问题,设计并实现了一种能耗和负载强度动态平衡的节能存储系统.该系统对存储虚拟化架构进行优化,通过在多个物理卷中为逻辑卷创建工作集副本,并使用内部算法将外部I/O请求映射到启用的逻辑卷副本,从而最小化工作物理卷数目,达到减少能耗的目的.经模拟验证,该系统能够以10%的冗余存储空间为代价,节约外存储系统30%～40%的能耗.     

Lazy Scheduling Based Disk Energy Optimization Method

Reducing the energy consumption of the storage systems disk read/write requests plays an important role in improving the overall energy efficiency of high-performance computing systems.We propose a method to reduce disk energy consumption by delaying the dispatch of disk requests to the end of a time window,which we call time window-based lazy scheduling.We prove that sorting requests within a single time window can reduce the disk energy consumption,and we discuss the relationship between the size of the time window and the disk energy consumption,proving that the energy consumption is highly likely to decrease with increasing window size.To exploit this opportunity,we propose the Lazy Scheduling based Disk Energy Optimization(LSDEO) algorithm,which adopts a feedback method to periodically adjust the size of the time window,and minimizes the local disk energy consumption by sorting disk requests within each time window.We implement the LSDEO algorithm in an OS kernel and conduct both simulations and actual measurements on the algorithm,confirming that increasing the time window increases disk energy savings.When the average request arrival rate is 300 and the threshold of average request response time is 50 ms,LSDEO can yield disk energy savings of 21.5%.     

分布存储的流媒体代理服务器协作算法探讨

对于地理上分布较广的流媒体服务系统，采用分布式流媒体代理服务器集群，可减少上联广域带宽消耗，缩短访问距离，增强服务能力，关键要解决代理服务器的协作问题．用户请求调度的判定问题实际上属于NP完全问题，提出分布存储的流媒体代理服务器协作算法，并对近似解和最优解之间的相对偏差进行了讨论．     

基于磁盘阵列的多队列实时I/O调度算法

研究磁盘阵列的Ｉ／Ｏ调度问题．给出了建立在实时操作系统上的系统调度模型;在分析磁盘的Ｉ／Ｏ调度算法的基础上,提出一种适合磁盘阵列的多队列实时调度算法．该算法为每个磁盘指定了一个请求队列,并根据请求之间的依赖关系确定可并行执行的任务组．测试结果证明,新算法具有很好的性能     

云计算中时间感知应用的资源分配与调度算法

现有数据中心中时间感知型云计算应用的资源分配算法能耗较高,严重影响了数据中心的服务上限以及云服务商的经济效益,对此提出一种低能耗的云计算资源分配与调度优化算法.算法分为两个阶段:第一阶段,释放并更新请求集的服务器与链接的剩余容量,同时更新能量辅助图中相应的权重;第二阶段,将所有新到达请求按所需时间段以降序排列,为各请求分配资源;第三阶段,检查资源可用性,并基于能量辅助图采用最短权值路径选择算法为资源请求分配虚拟机与流量.基于思科真实设备参数的仿真实验结果表明,本文云计算资源分配与路由算法的能量效率与资源分配性能均优于其他算法.     

推送模式的P2P流媒体分发算法

面对大规模的流媒体直播应用,传统的C/S(Client/Server)模式遇到了大量并发服务的巨大压力,P2P技术作为最有潜力的解决方案成为研究的热点.P2P直播技术经历了几个发展阶段,从P2P文件共享,到多播树,到多播网.目前P2P技术正在逐步进入商业运作.如何利用内网的上传带宽,加快流媒体数据的复制速度,减少结点与源结点的传输延时,保证结点之间的准同步播放,提供富媒体的业务等,仍然是P2P技术研究领域的热点问题.相比目前的P2P流媒体分发算法,提出推送模式的P2P流媒体分发算法,结合了新数据块优先调度,能够利用处于防火墙内的结点的上传带宽,加快了流媒体数据复制的速度,进而减少缓冲的时间,并保证了结点之间的准同步回放.     

云计算下多源异构大数据跨源调度算法研究

针对云计算下的多源异构大数据,需要耗费大量时间对其进行传输,当前调度算法大多通过启发式算法实现大数据调度,加速比和吞吐量较低,负载均衡性不佳。为此,提出一种新的云计算下多源异构大数据跨源调度算法,为了降低计算开销,在调度前首先进行预取操作。在此基础上,对全部变量进行更新处理,将所有待调度多源异构子流的质量看作子流权重进行排列,从传输窗口中还存在剩余待调度多源异构子流中选择质量最佳的子流传输数据,直至全部待调度多源异构子流均被处理过。实验结果表明,所提算法加速比和吞吐量高,且负载均衡性好。     

A Novel Testability-Oriented Data Path Scheduling Scheme in High-Level Synthesis

Scheduling is an important step in high-level synthesis and can greatly influence the testability of the synthesized circuits. This paper presents an efficient testability-improved data path scheduling scheme based on mobility scheduling, in which the scheduling begins from the operation with least mobility. In our data path scheduling scheme, the lifetimes of the I/O variables are made as short as possible to enlarge the possibility of the intermediate variables being allocated to the I/O registers. In this way, the controllability/observability of the intermediate variables can be improved. Combined with a weighted graph-based register allocation method, this scheme can obtain better testability. Experimental results on some benchmarks and example circuits show that the proposed scheme can get higher fault coverage compared with other scheduling schemes at little area overhead and even less time delay.     

A new self-adapting admission control algorithm for differential service in Web clusters

A new admission control algorithm considering the network self-similar access characteristics is proposed. Taking advantage of the mathematical model of the network traffic admission control which can effectively overcome the self-similar characteristics of tile network requests, through the scheduling of the differential service queue based on priority while at the same time taking into account various factors including access characteristics of requests, load information, etc. smoothness of the admission control is ensured by the algorlthm proposed in this paper. We design a non-linear self-adapting control algorithm by introducing an exponential admission function, thus overcomes the negative aspects introduced by static threshold parameters. Simulation results show that the scheme proposed in this paper can effectively improve the resource utilization of the clusters, while at the same time protecting the service with high priority. Our simulation resuhs also show that this algorithm can improve system stability and reliability too.     

一种高效的对等网络流媒体数据调度算法

在基于无结构对等网络环境的P2P流媒体系统中,针对现有数据调度算法不能充分利用节点带宽资源导致服务器负载较重的问题,提出了一种基于数据块优先级的数据调度算法.该算法根据邻居节点滑动窗口中数据需求信息和数据稀有性计算数据块优先级,调度时优先请求高优先级的数据,以提高节点间数据协作性.当多个源节点可以同时提供所需数据时,根据节点已上传下载数据量计算节点的贡献率,向贡献率最低的源节点请求数据,实现新加入节点上行带宽资源的快速利用.仿真实验与实际系统测试表明,该算法可以更充分地利用节点带宽资源,较传统算法降低服务器负载20%以上,提高了系统可扩展性.     

基于自适应拍卖和迁移机制的云计算资源调度算法

为了解决以往云计算环境下资源调度中的不合理问题,提出一种基于自适应拍卖和迁移机制的云计算资源调度算法.该算法综合网络带宽和拍卖机制的特点,首先对竞拍时限内的申请用户进行排序,筛选出符合用户服务质量和云服务商最低成本的资源调度方案;接着,对热点资源需求进行迁移,实现资源的合理应用.仿真实验表明该算法能够在满足用户资源需求、降低云服务商运营成本的基础上实现云环境下资源的自适应合理配置.     

一种基于访问概率预分配的流媒体集群动态副本更新算法

研究了同构流媒体集群服务器环境下的动态副本放置问题,提出一种请求调度和动态内容部署相结合的新颖策略.首先采用滑动窗的方式预测各文件的点播率,以平衡服务器之间的实时累积访问概率为目标,在不进行内容部署的情况下,预分配相同文件不同副本的访问概率;同时进行零迁移代价的动态内容更新,从而能够提前反映出请求的实时倾向性,在降低系统请求拒绝率的同时,有效地减少了请求被分发到过载服务器后产生负载迁移的频度和代价.仿真分析的结果表明这种策略对于流媒体服务系统的研究和实践具有指导意义.     

采用改进粒子群的P2P流媒体数据调度算法

P2P技术解决了传统流媒体应用中的不能支持大用户的问题.而数据调度算法一直是P2P流媒体研究领域中的核心问题.为了减轻服务器的负载, 并且有效利用P2P网络中节点的资源.本文提出一种基于改进粒子群算法的P2P流媒体数据调度方法.该算法使用了粒子群算法进行寻优,并对粒子群算法进行改进,算法中定义了 "加法"运算,替换原来的速度方程,并增加变异算子,防止早熟收敛.最后通过对比实验验证了算法的有效性.     

无线信道上能量约束条件下可伸缩视频的自适应传输

为提高无线信道上可伸缩视频码流的传输效率,提出了一种新的能量约束条件下可伸缩视频码流自适应传输算法。基于无线信道的Markov模型假设,在满足延时约束条件下,对各可伸缩视频编码帧的增强层数目以及信道发送速率进行联合优化,并给出了动态规划算法求解该约束优化问题。实验结果表明,相对于采用固定信道传输速率的可伸缩视频码流传输方案,该方案在达到相同平均视频质量时平均可节省44.95%~52.86%的能量,显著提高了无线信道上可伸缩视频传输的能量利用效率。     

无线信道上能量约束条件下可伸缩视频的自适应传输

为提高无线信道上可伸缩视频码流的传输效率,提出一种新的能量约束条件下可伸缩视频码流自适应传输算法。基于无线信道的Markov模型假设,在满足延时约束条件下,对各可伸缩视频编码帧的增强层数目以及信道发送速率进行联合优化,并给出了动态规划算法求解该约束优化问题。实验结果表明,相对于采用固定信道传输速率的可伸缩视频码流传输方案,该方案在达到相同平均视频质量时平均可节省44.95%~52.86%的能量,显著提高了无线信道上可伸缩视频传输的能量利用效率。     

面向实时业务的快速公平性分组调度算法

长期演进系统(long term evolution,LTE)中的分组调度算法需要满足一定的QoS.针对最大权值时廷优先算法(modified large weighted delay first,M-LWDF)在用户公平性方面的缺陷,提出了基于线性优先级和非线性优先级的M-LWDF算法,以达到提升用户公平性的目的.仿真结果表明,所提出的算法能够在牺牲少量系统吞吐量的情况下,较大程度地改善用户公平性和业务的丢包率.     

用于多媒体的最早截止时间优先算法改进

对经典实时调度算法之一的最早截止时间优先算法进行研究,提出一种基于动态死线时间的改进方法,避免了瞬时过载导致的系统不可预测的行为.实验表明,本方法保证了连续多媒体应用的服务质量,达到较高的资源利用率,使该算法更加适合多媒体应用环境     

一种用于两跳中继网络的节能调度方案

针对两跳OFDMA中继蜂窝网络,提出一种节能比例公平调度方案.根据不同业务类型的时延需求和单位比特能耗等QoS参数来设计业务调度优先级因子,并给出一种高效的资源分配方案.数值仿真结果表明,本文给出的调度方案在保证不同类型业务QoS需求的同时,能有效降低系统能耗,提高系统吞吐量.