一种新的蠕虫检测和控制方法

在分析网络蠕虫连接请求和网络正常连接请求差异的基础上,提出一种新的蠕虫检测和控制方法.该方法针对网络蠕虫攻击特定端口以及攻击地址发散的特性,采用基于端口的多工作集区分网络蠕虫连接请求和网络正常连接请求,在蠕虫控制中使用多延迟队列处理可疑连接请求,避免了不同端口流量之间的相互影响;针对网络正常连接请求的暂时突发特征,利用令牌桶控制多延迟队列的输出,缩短了正常连接请求在延迟队列中的停留时间.测试表明,在主机感染了蠕虫后,新方法将误报率从85%降低到12%,对正常连接请求的平均延迟时间从95.4s降低到5.6s.     

一种基于Radix树的数据库前端缓存

提出了一种基于Radix树的前端缓存系统,用以实现基于NoSQL概念下的数据库前端缓存系统.该系统采用C/S模式供客户端通过网络调用缓存系统实现数据访问.在服务端利用Radix树实现缓存数据的存储结构,并以Radix树遍历算法为基础实现了数据添加、数据删除、数据查找、数据查询等操作接口.在此基础上实现了包括主进程、协议处理、事件驱动等模块,用以在Linux环境下构建完整的缓存系统;客户端则基于定义的协议通过网络与服务端通信达到数据读写操作的目的.通过与Memcached系统在相同试验环境中的实验结果进行比较,表明该系统能够有效地降低数据读操作的时间开销,并能减少对系统内存的占用.     

分布式实时多数据流的并发协作处理

基于C/S模型分析了分布式实时计算环境中多数据流并发处理的事务问题.采用复杂事件驱动技术,设计了一个适于多数据流并发协作处理的事务机制ARTs-MDS,能够自组织地将对分布式实时数据产生作用的并发任务组成一个原子的事务单位.系统维护着一个永久性的请求/响应队列将物理的设备的实操作与实时事务相分离,通过保证并发协作任务的事务特性获得以分布式局部采集数据为基础产生的微观层操作行为协作产生的整体效果的原子性.测试结果分析表明:该系统能提高对连续的外部采集数据进行协作处理的实时响应,减少了数据丢失.     

面向Web服务总线集成的分阶段优先级事件驱动架构

针对Web服务集成过程中分阶段事件驱动架构(SEDA)仅考虑服务集成架构的资源消耗,而对被集成的服务及由其构成的任务资源耗费考虑不足的问题,提出了分阶段优先级事件驱动架构(SPEDA).选取评价指标,通过熵权法对事件进行优先级评估,而在阶段内对优先级高的事件给予优先处理;使用非抢占式规则的排队系统构建集成任务资源消耗的数学模型,通过合理安排事件的优先等级来降低集成任务资源消耗.实验表明,SPEDA采用3个优先级别,其任务资源消耗比SEDA降低了18%,在考虑了优先级划分粒度的情况下,5个级别的集成任务资源消耗比3个级别的降低了21%.     

Web高速缓存服务器网络I/O操作性能存在的问题及改善途径

使用事件驱动机制的Web高速缓存服务器在实际工作环境下性能很差,通过分析,发现网络I/O操作是一个主要瓶颈.实现了一个整合了event poll事件驱动机制的Web高速缓存服务器,它大幅度地提高了系统处理客户请求的能力,解决了系统处理网络I/O操作的瓶颈问题.     

ARM GPU的多任务调度设计与实现

针对现有GPU任务调度系统在多任务环境下不能保证图形任务响应时间的问题,提出基于分类和多优先级队列(CPMQ)的调度方案,并在ARM的嵌入式GPU上实现验证。该方案中,将GPU的多任务划分为图形任务、通用计算任务和实时图形3类任务并分别建立队列排队,其中图形任务和通用计算任务按照优先级在各自队列中排队,实时图形按照任务截止时间排队。面向多队列的任务调度,优先从实时任务队列中选择任务,并按照加权公平算法分别在图形任务队列和通用计算队列中选择任务。实验结果表明:相比于ARM GPU的原有调度系统,CPMQ在不显著增加通用计算任务的执行时间和调度开销的情况下,将实时图形任务的帧率提升了5%~20%。     

面向图形处理器重叠通信与计算的数据划分方法

针对"主核心+协处理器"式异构并行系统采用数据平均划分再分批执行的方法来解决主协式处理架构的额外通信开销时未能充分利用系统资源的问题,提出了一种新的数据比例划分方法.结合系统通信带宽和图形处理器(GPU)的计算能力,将应用数据按比例划分为大小不同的数据块后分批提交给GPU处理,使系统的传输资源PCI-E总线和计算资源GPU在一段时间内并行工作,从而实现了应用通信与计算的重叠.在处理按照比例划分的数据块过程中,尽可能充分利用系统的传输资源和计算资源,以减少数据传输和计算的相互等待时间.实验结果表明,采用数据比例划分方法后的应用性能明显提高,可以有效地重叠通信与计算时间,矩阵相乘和快速傅里叶变换总执行时间比未划分时分别减少了5%和30%左右,比平均划分时分别减少了3%和6%左右.     

事件驱动的面向服务作战仿真集成平台架构

分析了现代大型作战仿真系统所面临的仿真模型的重用和互操作、仿真应用的快速灵活构造、可扩展性等3个方面的问题,基于面向服务架构(SOA)和事件驱动架构(EDA)的思想,设计了事件驱动的面向服务作战仿真集成平台架构,分析了面向服务的作战仿真运行流程和事件驱动的作战仿真执行机制,并分析了架构的特性.提出的仿真集成平台架构能够满足大型作战仿真应用架构的需求.     

长时延和丢包的网络控制系统保性能控制

为了研究具有长时延和丢包的网络控制系统保性能控制问题,假设传感器由时钟驱动,控制器和执行器由事件驱动,网络时延在两个采样周期之间,丢包具有马尔科夫跳变特性,利用状态增广的方法,把具有长时延和丢包的网络控制系统建模为具有两种运行模式的离散时间马尔可夫跳变系统,把网络时延转化为系统参数矩阵的不确定性.在此基础上,利用马尔可夫线性跳变系统理论和线性矩阵不等式方法,推导出使网络控制系统随机稳定的保性能控制律存在的充分条件,并给出了设计方法.数例仿真说明了所用方法的有效性.     

大规模计算系统的主动故障管理方法

为了提供稳定的计算资源以提高网格用户作业的完成率,针对高性能计算系统的稳定性问题,提出了故障的主动管理方法,该方法的实施可分为三步:首先,根据系统运行历史数据,提炼出系统主要故障模式集合;然后从软件、硬件角度实现系统状态的实时监控,根据监控数据完成对系统故障的诊断;最后,根据诊断结果实施故障部件的隔离,避免故障的传播,从而减少底层故障对上层应用的影响.该方法在某实际生产性系统上取得较好效果:系统全局故障时间间隔由原来的8 d提高到28 d;故障修复时间由原来的平均10 h缩短到16 min;节点故障引起的失败作业比例由4.6%降低为1.3%.实践证明主动故障管理方法能够降低系统故障开销、提高并行作业的完成率,部署到CNGrid节点的高性能计算系统上,可进一步提高CNGrid的服务质量.     

基于多Agent协同构建分布式并行遗传算法

针对并行遗传算法中计算资源的分配问题 ,提出了分布式并行遗传算法结构。它由若干计算节点组成 ,每个节点包含若干运行子遗传算法的计算单元。节点的计算能力依照一定的并行模式映射到单元 ;各子算法则根据一定的拓扑结构进行个体交换。从多 Agent系统的观点看 ,计算单元是独立的 Agent,其并行运行涉及计算资源的分配 ,体现了算法对它们的协调 ;个体的迁移体现了它们之间的协作。并且分析了由两个单元构成的算法在不同并行模式和不同个体迁移因子下的性能。     

瘦客户计算环境下的服务网络架构

为了解决瘦客户计算中的服务端网络架构问题,提出了一个基于对等网的服务端网络模型(服务网络)。服务网络以T apestry架构为基础,通过扩展节点服务层次,把瘦客户计算中传统的单服务器模式扩展为多服务器模式。并在此基础上提出了优化的用户数据的分布和更新算法。该架构模型充分利用了对等网的特点,试验结果表明:可以较好地解决瘦客户计算中多服务节点共同提供服务的问题。     

池化分布式计算网络系统的设计与实现

通过连接众多计算资源,搭建分布式计算环境来进行分布式计算已成为一种重要趋势。本文明确了搭建分布式网络系统和目前网络结构之间的矛盾,通过分析目前分布式计算系统结构的本质特征,提出了池化分布式并行计算网络连接结构并讨论了其中关键难点问题。     

物流信息系统体系结构

论述了以航运为主业的大型物流信息系统体系结构的设计课题,包括物流业务的层次结构,网络体系结构,数据分布结构,应用系统计算结构和物理体系结构等。在本文提出的体系结构设计方案中,为了与业务的组织功能结构相适应,采用了集中分布式的网络体系结构和数据分布结构。为了减轻系统维护与升级的成本与工作量,应用系统采用了B／S计算结构。最后,为了便于系统处理能力的扩充,采用了多层服务器结构;并适当采用冗余技术和群集技术,以满足高可靠性和安全性。     

一种基于事件驱动的阶段服务框架的性能优化方法

SEDA——阶段性事件驱动架构,是一种新的支持高并发的服务器软件体系架构。它结合了线程池架构和事件驱动架构的优点,从而使其具备了良好的并发性和负载健壮性。尽管SEDA性能优越,但其在资源管理上特别是在线程管理上尚存在一些缺陷。本文在SEDA原理基础上,提出一套改进的线程管理机制,以优化SEDA性能。测试结果表明,新的性能控制机制优于改进前的控制机制。     

移动计算环境下的数据库事务管理

对移动数据库系统的体系结构、移动终端的接入方式、移动计算环境下事务处理的真正需求等进行了详细的分析，通过引入接入代理层的概念，屏蔽了计算终端的移动性；利用同步服务器屏蔽了后台中心数据库系统的异构性，并且能够解决多个移动终端在同步时的更新冲突，从新的角度提出了一个完整的在移动计算环境下实现数据库事务管理的方案，并结合正在开发的一个移动数据库系统加以实现，实践证明这种方案是简单有效、切实可行的。     

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。     

移动Ad Hoc网络的入侵检测技术体系结构

随着移动AdHoc网络的发展和移动计算技术的快速进步,移动AdHoc网络的安全问题和安全策略正受到越来越广泛的重视.传统的防火墙和加密软件保护网络的做法已经不足以解决安全问题,需要寻求更为有效的安全机制,构建新的安全体系结构来保护无线网络.该文描述了在移动AdHoc网络和移动计算环境中的安全体系中的入侵检测技术.提出了一种基于簇的多层移动AdHoc网络入侵检测系统(IDS),并评价了它的关键机制和工作原理.     

网格体系结构研究

目前,网格体系结构主要有五层沙漏结构和OGSA．它们存在标准化程度低、动态性不足、分布的透明性差、应用开发模式复杂等问题．为解决这些问题,提出一种新的网格体系结构——基于虚拟计算机的网格体系,这种体系具有标准化程度高、动态性好、应用开发容易等特点,可为网格计算提供开发简单、高度分布透明的单一计算机平台．