DCQD:一种物联网高性能数据采集平台的设计与实现

在物联网环境中,大量的传感器产生了海量的数据.这些数据通常都需要写入到数据库中来实现数据的分析与应用.当这些物联网海量传感器数据插入到数据库中的时候,会在存储系统中产生严重的小数据同步写性能瓶颈.针对此问题,本文设计了一种高性能数据库磁盘缓冲队列DCQD(Disk Cache Queue for Database).DCQD在保证物联网采集数据同步写入磁盘,确保不丢失数据的基础上,可以显著优化海量数据插入到数据库中的性能.实验表明,DCQD在物联网应用环境中,可以显著地提高数据采集系统的性能.     

WSAP： provide loss rate differentiation with active queue management

How to provide service differentiation in the Intemet is a hot research topic. One proposal is to provide loss rate differentiation by assigning levels of drop precedence to IP packets. This paper proposes a new Active Queue Management (AQM) mechanism, Weighted SAP (WSAP) to achieve this goal. WSAP is based on a new AQM algorithm called Simple Adaptive Proportional (SAP). WSAP can approximate proportional loss rate differentiation, while keeping high link utilization and short queuing delay. Compared with Weighted RED(WRED) and RED In and Out (RIO), WSAP is easier to configure and can provide better performance. Furthermore, an architecture for differentiated service is proposed. In the design of this architecture, more attention is paid to the characteristics of network traffic in the lntemet and an attempt is made to preserve the Intemet‘s original design principles.     

An M/G/1 Queueing System with Delay Server Vacations

ＡｎＭ／Ｇ／１ＱｕｅｕｅｉｎｇＳｙｓｔｅｍｗｉｔｈＤｅｌａｙＳｅｒｖｅｒＶａｃａｔｉｏｎｓ⒇ＴＡＮＧＹｉｎｇｈｕｉＴＡＮＧＸｉａｏｗｏ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｈ．,Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｃｏｌｅｇｅ,Ｕｎｉｖｅｒ．ｏｆＥｌｅｃｔｒ...     

AQM算法在公平性方面的研究

主动队列管理是实现网络拥塞控制的一种重要技术.近年来,出现了一些新的主动队列管理算法.这些新算法针对大多数主动队列管理算法对公平性考虑不足的问题在一定程度上进行了改进,对公平性提供了一定的支持.本文对其中两个有代表性FRED和CHOKe算法进行了对比研究及理论分析,结合在ns2上的仿真实验结果对算法中存在的问题及其原因进行了深入的分析.最后对算法进行了综合的评价,并给出了对算法的改进建议.     

A Self-tuning Fuzzy Queue Management Algorithm for Congestion Control

This letter presents an effective self-tuning fuzzy queue management algorithm for congestion control.With the application of the algorithm, routers in IP network regulate its packet drop probability by a self-tuning fuzzy controller. The main advantage of the algorithm is that, with the parameter self-tuning mechanism, queue length can keep stable in a variety of network environments without the difficulty of parameter configuration. Simulations show that the algorithm is efficient, stable and outperforms the popular RED queue management algorithm significantly.     

高带宽延迟网络中路由器缓存需求的仿真与分析

本文首先介绍了在当今高带宽延迟网络下路由器缓存需求的研究进展,重点讨论了基于TCP协议模型的五种典型的缓存设置方法,结合NS2仿真实验着重分析了在高带宽延迟网络下各种高速TCP协议和AQM机制与各种缓存设置方法的相互影响,并进一步总结了影响缓存需求的几个主要因素。通过仿真实验与分析得到如下结论：（1）基于不同的假设前提的缓存设置方法适应于不同的网络负载环境,缓存机制的选择取决于网络带宽延迟乘积与流数的比值;（2）在高带宽延迟网络下,当采用高速TCP和主动队列管理机制时缓存需求可以大大减小。     

一种面向应用服务器的分布式缓存机制

针对应用服务器对数据库的大规模并发访问所产生的性能下降问题,设计了面向应用服务器的缓存对象管理组件。集成了分布式对象缓存系统Memcached客户端,并采用基于分级队列思想的缓存替换算法。根据队列中元数据内容将可缓存对象存储在不同级别的分布式缓存池中。模拟实验表明该机制能够有效减少数据库I/O负载,降低应用服务器的访问延迟,提高了系统的并发处理能力。     

基于轨迹数据的信号交叉口排队长度估计

排队长度是信号交叉口最重要的性能指标之一,也是信号交叉口配时优化的关键参数。对于一些偏僻的路口或者固定检测器损坏的交叉口,由于无法获取准确的排队长度信息而无法了解交叉口的实时状态。针对以上情况,本文提出通过浮动车轨迹数据来估计信号交叉口的排队长度,通过对轨迹数据的分析,本文建立了基于浮动车集群队列的排队长度估计模型,利用排队长度估计模型可以实现交叉口排队长度的估计。通过SUMO仿真获取早高峰,晚高峰,平峰流量下输入下的浮动车轨迹数据,分别采用早高峰,晚高峰,平峰流量下时间间隔为2s/4s/6s/8s/10s和渗透率为5%/10%/15%的数据集对模型进行验证。验证结果表明,本文建立的模型可以较为准确地估计交叉口的排队长度。与相关方法的对比结果表明,在早高峰流量下和晚高峰流量下,本文建立的模型误差更低,不同的时间间隔和渗透率下比不考虑集群车队的精准度平均高出约12%,即使在平峰流量、时间间隔大、低渗透率场景下,本文建立的模型估计的排队长度误差仍在可接受范围内。相关的研究成果将为交叉口的交通状态评估以及信号配时优化提供支撑。     

A Robust Algorithm in Active Queue Management

A variable structure based control scheme was proposed for Active Queue Management （AQM） by using sliding model algorithm and reach law method. This approach aims to address the tradeoff between good performance and robustness with respect to the uncertainties of the round-trip time and the number of active connections. Ns simulations results show that the proposed design significantly outperforms the peer AQM schemes in terms of fluctuation in the queue length, packet throughput, and loss ratio. The conclusion is that proposed scheme is in favor of the achievement to AQM objectives due to its good transient and steady performance.     

基于自适应模糊滑模控制的主动队列管理算法

针对TCP这样大型复杂的网络系统的拥塞问题,考虑系统中存在的不确定因素是未知非线性的情况,设计了一种采用自适应模糊滑模控制理论的主动队列管理算法。该算法基于网络模型的特殊性,构造了Lyapunov-Krasovskill函数,设计了滑动模面,并基于线性矩阵不等式的方法给出该系统鲁棒渐近稳定的充分条件,所设计的自适应模糊控制律能够使系统的状态轨迹在有限时间内到达滑动模面。仿真结果表明,该算法在网络条件变化的情况下,能实现准确的跟踪目标队列长度,避免网络拥塞的发生。