广域Web集群的随机高级Petri网模型及性能分析

广域Web服务器集群是由多个局域Web服务器集群在Intemet上广域分布而形成的一种服务器体系结构,是目前解决Web系统超载和提供高性能服务器的一种有效手段.基于随机高级Petri网的性能建模与分析技术,提出了一种广域Web服务器集群的随机高级Petri网模型;对模型进行了精化设计以简化模型求解的复杂性;研究了广域Web服务器集群的多级负载均衡综合方案,包括广域集群级的集群站点选择算法、局域集群级的请求分配算法和服务器级的请求调度算法,这些算法可以一致地综合在随机高级Petri网模型中;并且利用随机高级Petri网的性能分析技术对负载均衡综合策略进行了性能分析与评价.     

Web服务器集群QoS-aware负载均衡策略的性能评价

提出了将Web服务器进程调度中所使用的HTTP请求的内容和优先级与Web服务器集群的负载均衡策略相结合的综合控制策略.这种综合控制策略能够同时实现负载均衡和Web服务质量(QoS)控制.并且,本文提出了一种基于随机高级Petri网(Stochastic High-level Petri Net)的性能模型与分析技术,能够实现对Web服务器集群的QoS-aware负载均衡策略进行有效的性能建模与性能评价.     

Web服务器基于不精确响应的Web服务机制

传统Web服务器对于到达的请求使用先来先服务机制.但是,先来先服务机制无法为到达的请求提供区分服务和服务质量保证.在不精确计算和弱.硬实时调度策略基础上,提出了一种Web服务质量机制(简称WQS)为到达Web服务器的请求提供区分服务与服务质量保证.WQS不同于先来先服务机制在于:它首先利用一个请求分类器分类到达的请求到不同级别的队列.其次,借助不精确调度器与内容自适应器,WQS能够使优先级高的队列中请求具有好的响应率和短的响应延迟,使优先级低的队列中请求具有满意的响应率和可接受的响应延迟.最后,本论文描述了一系列在ApacheWeb服务器上针对.WQS的仿真实验,实验表明:WQS是一种能够提供区分服务与服务质量保证,达到改进传统Web服务器或Web服务的可行和有效的方法.     

TeraPELB:云计算中基于预测的弹性负载均衡算法

现代负载均衡已经成为云计算中虚拟资源管理和调度的核心.针对现有云计算弹性负载均衡存在的不足,提出了一种基于预测的弹性负载均衡资源管理算法(TeraPELB),不仅能更加灵活她动态调配资源,而且支持基于负载的趋势预测.理论分析和仿真实验表明,随着网络员载的变动,TeraPELB算法能根据负载变化情况动态地调整后端服务器集群的处理能力,解决了从云中申请虚拟机具有延迟性而导致迟滞甚至无法满足用户请求的问题,相较于传统的弹性员载均衡算法效果更好.     

一种可扩展的Web集群服务器仿真平台

为仿真分析调度算法和缓存替换算法的性能,基于JavaSim设计实现了一种可扩展的Web集群服务器仿真平台WCSSim。该平台支持日志驱动和分布驱动两种模式,并且根据动静态请求的特点分别对其服务时间进行建模。集群系统的主要部件、调度算法和缓存替换算法都被设计成独立的松耦合的类以方便扩展。仿真实验验证了该平台的可行性和有效性。该平台能帮助网站运营商选择合适的调度和缓存替换算法,帮助研究人员在各种访问模式下评测新的调度和缓存替换算法。     

基于蚁群算法的参数相关网格任务调度算法研究

任务调度是网格计算环境中影响系统性能的重要问题,目前大多数调度算法在调度时均把任务假定为元任务,而忽略任务间的约束关系。利用图论的思想将任务间依赖关系描述为满足一定条件的有向无环图（DAG）,通过DAG图可以精确描述任务的优先级,此外蚁群算法在元任务调度中能有效实现任务调度和负载均衡,因此在蚁群算法进行元任务调度结果的基础上,根据任务优先级对分配给资源的任务进行排序即得出了参数相关任务调度的结果。仿真结果显示,此方法在各种网格环境下均能解决相关任务的调度问题,而且保证系统的负载均衡。     

流媒体服务系统分层存储调度策略

针对层次化流媒体服务系统中的存储调度问题,提出了子树虚拟化方法来简化模型分析和存储调度策略设计。采用层次化存储结构下的分布式存储调度策略,通过自上而下的副本分发和自底而上的副本请求两个步骤来实现系统的负载均衡。验证实验表明,采用提出的存储调度策略,可使系统负载达到均衡状态,获得较高的用户请求接受概率。     

一种云计算环境下的负载调度算法

云计算数据中心的负载调度是影响云计算性能的核心,是云供应商对外提供服务,用户感受服务性能的关键所在,它直接关 系到云平台的整体性能和系统的资源利用率. 在对经典的Min-Min调度算法进行分析的基础上,结合云计算环境对Min-Min算法进行了改进. 提出了一种基于相对负载均衡的LL-Min-Min算法. 仿真实验表明,LL-Min-Min算法能够满足云计算环境下任务的多样性和不确定性的要求,可以较大地改善数据中心的负载均衡,提高集群的吞吐率.     

一类有动态时间窗的并行多机启发式调度算法

航班过站服务中的货邮装卸作业调度是一类有时间窗和作业调整时间的多目标多设备并行作业动态排序问题，其特点是作业时间窗和服务作业时间动态变化。在分析区别于一般制造业生产作业排序特点的基础上，建立了服务作业的调度模型．提出了设备能力差的概念．给出一个考虑不同设备加工能力的启发式分配法。当时间窗或服务时间发生变化时，算法只需要修改判断矩阵中的一行或一列数据，而对算法运行的效率没有影响。算例分析显示，能力差分配算法在减少航班延误数量、时间压设备生产能力平衡上均优于目前使用的先到先服务和最小负荷调度的混合算法。     

基于进化多目标优化的微服务组合部署与调度策略

面向微服务实例在不同资源中心的组合部署与调度问题，构建微服务组合部署与调度最优化问题模型。以资源服务中心计算及存储资源利用率、负载均衡率和微服务实际使用率等为优化目标，以服务的完备性、资源与存储资源总量和微服务序列总量为约束条件，提出基于进化多目标优化算法（NSGA-Ⅲ，MOEA/D）求解方法，寻求微服务序列在不同资源中心的实例组合部署与调度策略。通过真实数据集实验对比，在全部满足用户服务请求的约束下，该策略比传统微服务组合调度策略的计算、存储资源平均空闲率和微服务实际空闲率要分别低13.21%、5.2%和16.67%。     

异构无线分组网络中的接入选择机制

传统多接入选择(Multi-Radio Access Selection)方法只针对话音业务,在设计中仅仅考虑已接入用户数及系统容量,由于未将"分组级"信息考虑在内而不适用于无线分组网络。提出了一种新的异构无线分组网络中的接入选择算法,分组业务在多接入选择时考虑了实时、非实时的不同QoS要求和链路自适应机制(链路层重传及自适应调制编码);用户接入后,在保证其QoS的基础上,同时达到不同网络间负载均衡的目的。基于OPNET Modeler的动态仿真对算法性能进行了仿真评估,并与传统的最小用户数和最小路径损耗多接入选择方法在保证业务QoS和负载均衡性能方面进行了比较。     

基于用户访问兴趣的Web日志挖掘

Web日志挖掘可以发现访问者兴趣和需求, 提出了一种改进的以访问时间、点击次数以及访问路径共同刻画用户的访问兴趣的Web日志挖掘算法. 首先以Web日志为基础构建相关矩阵, 使用平均访问时间相似度和访问路径相似度共同度量用户访问兴趣的相似程度, 最后采用直接聚类去除相交项的聚类算法将相似用户和相关URL聚类. 实证分析结果表明该算法能较好地解释用户的实际访问兴趣, 从而为网站提供相应的运营建议.     

基于未来负载预测的无线异构网络自适应负载均衡算法

为避免由于网络负载抖动而造成的频繁网络选择,本文为无线异构网络提出了一种预测网络未来负载的自适应负载均衡算法。通过马尔可夫链预测负载状态空间的概率,将预测到的概率通过负载趋势函数映射为趋势值,利用趋势值进行网络选择和自适应触发门限的调整。仿真结果表明,该算法能有效降低接入阻塞率及均衡切换次数。     

多Agent系统在空间直观仿真建模中的并行化

针对空间并行仿真技术中的同步问题,设计基于Agent感知区域的有限乐观同步算法。该算法继承乐观同步算法的积极性、保守同步算法的安全性,并将仿真中的Agent划分为安全Agent区域和非安全Agent区域,同时利用调度服务器和执行服务器分工协作的方式完成仿真计算。调度服务器根据不同Agent的安全半径筛选确定其是否属于安全区域,执行服务器负责执行Agent的行为。该算法实现仿真技术中积极且有限的乐观同步,降低并行仿真中网络的通信量,确保仿真程序执行过程中的因果约束关系,有效地缩短了仿真时间,在GAMA仿真平台实现并验证方法的有效性。     

面向双层卫星网络的多业务负载均衡算法

卫星网络中由于卫星高动态拓扑和地面用户分布不均,导致卫星网络易出现区域负载失衡。设计高效的动态路由算法是当前卫星网络的研究热点,为此,提出了一种面向双层卫星网络的多业务负载均衡算法。该算法根据卫星链路上的数据传输量进行拥塞判断,根据链路时延因素和链路负载因素进行负载代价计算,不同服务质量(quality of service, QoS)需求的业务进行不同路径选择,通过分流均衡网络流量。仿真结果表明,该算法能够减少数据包的排队时延和丢包率,提高整网吞吐量。     

Bandwidth constrained QoS routing scheme for MPLS traffic engineering

Traffic engineering has been essential to optimize the utilization of network resource and to provide for QoS,QoS routing is a basic component of traffic engineering in MPLS networks. Aiming at some shortages of certain existing routing algorithms, we propose an efficient bandwidth constrained QoS routing scheme with additional traffic engineering objectives. The objectives of traffic engineering considered in our algorithm are to reduce the blocking probability of requests and to evenly distribute the traffic load. Accordingly, the algorithm avoids using critical links as far as possible by assigning large weights to them as a function of their criticality. The critical links can be specified according to max-flow reduction weight, a new link weight introduced by the algorithm. Then, a new defined additive metric, path saturation,is used to select optimal path. Extensive simulations are carried out to evaluate the performance of the proposed algorithm in terms of call blocking probability and link resource utilization. Compared to other several routing algorithms, the simulation results show the new algorithm performs well.     

一种Ad Hoc网络信道接入退避算法及仿真分析

移动自组网络的应用环境以及其在商业上的潜在应用要求它支持QoS，高效合理的MAC协议对于保障Ad Hoc网络QoS具有重要的意义。在分析现有典型MAC协议及退避算法的基础上，提出了一种支特动态服务区分兼顾公平性的退避算法——服务区分动态退避（SDDB）算法。分析和仿真结果证明，与IEEE802．11等协议采用的退避算法相比，该算法在信道公平性和提供服务区分方面有较好的改善，并且在信道的吞吐量和提供服务区分、改善信道接入公平性之间能达到较好的折衷。     

基于自相似业务流的AOS延时累积调度算法

针对自相似业务流量下的高突发性及重尾性所引起的空间数据系统调度性能下降问题,分析了高级在轨系统(advanced orbiting system, AOS)虚拟信道存取(virtual channel access, VCA)子层调度策略以及现有基于短相关模型调度算法的不足,引入Hurst参数、紧迫度、流量离差、成帧时间因子等权值参量,提出一种基于延时累积的自适应轮询调度(scheduling of delay accumulated adaptive polling, SDAAP)算法,通过自适应改变延时阀值因子实现多业务的差异化调度,从而优化AOS虚拟信道服务质量及调度性能。采用多信源重尾分布的ON/OFF流量分布模型进行仿真验证,实验结果表明,针对自相似业务流,SDAAP算法在溢出率、平均延迟等方面优于AOS固定阀值和等时调度算法。     

Web日志挖掘技术进展

用户访问Internet时,服务器、客户机日志会记录下大量的用户访问信息。通过挖掘这些日志信息所得到的用户访问模式,在个性化信息服务、改进门户站点设计和服务、开展有针对性的电子商务、构建智能化Web站点、提高网站的声誉和效益等方面都将起到重要的作用。概述了Web挖掘的概念、分类及其主要应用领域,详细介绍了Web日志挖掘的主要方法和用户访问模式挖掘算法及国内外最新研究进展。最后提出了Web用户访问信息挖掘研究的发展方向和趋势。