多态k-out-of-n:G型系统可用性评测

事务处理型计算机可采用冗余等容错计算技术以延长无故障运行时间和增加可用性。为了评测事务处理型容错计算机的可用性,该文将其抽象为由独立同分布部件组成的多态k-out-of-n:G系统。针对这一类事务处理型容错计算机建立系统模型,考虑系统在不同工作状态等级下的维修率存在差异,利用状态转移方程推导得到系统可用度的表达式。进一步提出基于故障注入的平均修复时间(MTTR)测试方法,通过实地测量来获取不同工作状态等级下的系统维修率,并设计了故障集以及测试方法。     

一种基于负载信息的机群主结点选择机制

分析了当前机群环境下的负载平衡系统主结点选择机制的弊端，提出了将负载方面的知识引入主结点选择的思想．通过提前估算各结点的负载和使用适当的通信机制，便可以科学地选出负载轻、性能好的结点作为主结点故障后的下一个主结点．该机制可以在不降低机群可用性的基础上更好地平衡系统负载．     

基于路径负载均衡的一种避免路径失效算法

理论上证明了采用路径负载均衡技术对于提高系统可用性是有效的,提出了一种可避免失效路径的动态路径负载均衡算法.该算法结合路径等待队列长度和响应时间对路径权值进行动态调整,实时调整负载分配,提高路径带宽利用率.同时还可以实时监测路径的通断情况,屏蔽错误路径,进一步延长系统平均无故障时间,有效提高系统可用性.最后用仿真实验验证了该算法的正确性.     

基于最小负载的Linux Web机群负载均衡算法

为了充分发挥Web机群后端服务器的实际处理能力,实现了一种基于最小负载的Web机群负载均衡算法.该算法依据后端服务器的实际状态:CPU使用率、内存使用率、网络利用率和磁盘性能,通过定时获取后端服务器的状态信息,导出服务器综合负载并放大取整,作为服务器权值.基于最小负载的均衡算法能够动态反馈,具有自适应特性.与加权轮转调度算法相比,基于最小负载的调度算法具有更高的请求成功数和较低的请求失败数.     

分布式Web服务器负载均衡策略的仿真与应用

负载均衡能扩展服务器带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性，是构建高负载Web站点的关键技术。利用OPNET仿真软件，通过仿真实验对移动平均、指数平滑、自回归过程和自回归移动平均过程等4种能使分布式Web服务器负载均衡的方法进行了分析和对比。结果表明，经改进的带预测功能的系统比传统的无预测功能的系统有更好的性能表现，并将其中的最佳方法应用于工程实践中。     

基于K-out-of-N融合准则的认知无线电网络优化

在认知无线电网络中,单个用户的感知很容易受到环境的影响,导致对目标频谱状态检测的误判。为提高系统频谱感知的准确性,引入了协作频谱感知机制。协作感知有效地降低了多径和阴影效应的影响,提高了系统检测精度。为了使协作频谱感知发挥出最优的性能,本文主要研究协作频谱感知中的数据融合方式,对K-out-of-N准则进行优化,考虑在漏检概率约束下,通过最小化错误概率从而求得K-out-of-N准则中的最优K值,降低协作遍历搜索K值所耗时间与能量,并在不同信道下进行仿真对比,验证优化后K-out-of-N准则的有效性。仿真结果表明,优化后的K-out-of-N准则可有效改善系统感知性能。     

可区分服务的反馈式Web应用负载均衡策略

为研究Internet环境下Web应用面向区分服务的性能优化策略,从多个方面提出了动态反馈式负载均衡的改进方案,包括基于K-means算法的预处理、双周期式负载反馈、基于反馈的负载距离计算和引入随机概率的节点选择等,在资源层面上对用户请求和服务节点进行区分并把握它们之间的关联,实现更有针对性的调度.实验分析结果表明,与传统的策略进行对比,改进策略能够降低请求的平均响应时间和请求失效数,在保障负载均衡的服务质量上取得效果.     

感知无线电系统中主用户的中断概率分析

在感知无线电系统中,不精确的频谱检测错误将会引起感知用户和主用户之间的冲突,对主用户的通信造成干扰.使用马尔可夫链对系统进行建模,得到2种冲突解决方案下的系统状态转移图.采用主用户中断概率作为性能指标估计感知用户对主用户造成的干扰.仿真结果表明,随着感知用户检测概率不断增加,主用户中断概率不断降低,仿真结果和理论分析结...     

带有邻居度信息的容量负载模型下电网级联故障研究

考虑节点及其邻居节点的度值信息,本文提出了一种全新的节点容量负载模型,并将其应用到美国西部电网等电网级联故障研究中。通过高负载攻击(HL攻击)和低负载攻击(LL攻击)2种方式来攻击电网,仿真实验表明,与传统的基于节点度的容量负载模型相比,改进负载模型的电网具有更好的鲁棒性和抗毁性。通过对受攻击节点的邻居度值和与其本身度值之比的研究,分析了本文所提容量负载模型可以减小网络级联故障规模的原因。     

基于URL的Web集群分配策略

Web任务的分配影响Web服务器集群系统的整体性能。常用的分配方法是对用户的URL请求,根据服务器数量进行轮询分配。这种策略影响缓存的命中率和服务器性能的发挥。在分析了Web站点中文件的组织方式及用户对Web请求特征的基础上,提出了基于URL分配树的LT分配策略,根据URL地址构建URL分配树,对用户的请求进行响应。同时考虑任务的处理代价,各服务节点服务能力和当前负载状况,对服务节点进行负载均衡的任务分配。本文从缓存队列剩余、请求任务溢出情况和轮询分配策略进行了比较,实验表明本文的分配策略能根据服务节点的服务能力、负载状况进行合理地分配,实现了负载的真正均衡,提高了系统整体吞吐量。     

Web集群服务器中基于多类限定延迟的区分服务机制

针对Web集群服务器中的区分服务机制存在资源利用率不足的问题，提出了一种基于多类限定延迟的区分服务（MCDDS）机制．该机制使得低优先类的用户请求可以占用高优先类的用户请求未使用的资源来提高资源利用率．通过结合优先级调度策略和排队论，建立了各优先类的用户请求实时检测参数与限定延迟间的数学公式，以实现动态的接纳控制和分发策略，达到控制各优先类的用户请求延迟的目的．对MCDDS与现有的机制进行了模拟实验，结果表明，在高负载下系统的资源利用率提高了61％，且MCDDS机制能控制各优先类的用户请求延迟在限定的延迟范围之内．     

水下无线传感器网络节点覆盖及其自定位

节点自定位技术是水下无线传感器网络应用的关键技术之一,较高的覆盖概率能够提高节点自定位的精度。节点定位精度受到很多因素的影响,本文通过采用感知概率模型模拟传感节点测量概率分布模型,再对覆盖概率较高的传感器节点进行定位误差迭代,最后采用遗传算法对定位误差进行优化。仿真结果表明,覆盖概率受感知半径和迭代次数影响,定位误差受信标节点密度影响,采用遗传算法的优化能够实现水下传感器节点的自定位精度。     

含有故障点的4元n方体中无故障路的嵌入

k元n方体是传输信息的一种重要网络.本文研究含有故障点的4元n方体,证明了当其故障点数f（≤n-1）时,对每个奇数l∈{2n-1,2n-3,…,4n-2f-1},任意两个相邻的非故障两点之间存在长度为l的无故障路.     

Outage Probability Based on Relay Selection Method for Multi-Hop Device-to-Device Communication

To improve the connectivity of device-to-device(D2D) communication between delay-assisted vehicles, a multi-hop D2D relay selection strategy based on outage probability is proposed. The algorithm firstly clusters the relay users based on the distance of D2D users, and determines the number of one-hop relay nodes through the outage probability threshold. Two-hop relay nodes directly select the same number of relays as one-hop relay nodes according to the descending order of signal noise ratio(SNR) to establish a square matrix. The Hungarian algorithm is used to assign the relay nodes of two clusters to complete the inter relay communication. Finally, the information is sent to the D2D receiver by combining technology. The simulation results show that this algorithm can reduce the cost of relay probing process and the outage probability of system in multi-hop D2D relay communication.     

P2P文件分发的遗传算法优化研究

P2P网络中节点加入和退出的随意性,影响着文件的可用性;为达到满意的性能,P2P社区必须对文件进行复制或替换.由此,提出引入遗传算法解决P2P文件可用性优化问题,它适合高效的、自适应的文件复制.为在组内成员节点之间复制源文件,将文件划分成大小相等的小片,依据链按时选择该节点的概率,将小片传送到成员节点;然后,每个节点向组内剩下的其它节点复制传播.该方法减少了文件复制的时间,提高了文件可用性.     

基于动态因子图缩减的SCMA低复杂度检测算法

针对现有稀疏码分多址接入(sparse code multiple access, SCMA)上行链路系统的接收端采用基于遍历的消息传递算法(message passing algorithm, MPA)进行多用户检测,存在复杂度过高的问题,通过在原始MPA算法基础上提出一种基于动态因子图缩减的消息传递算法(dynamic factor graph reduction based MPA, DFGR-MPA)。该算法根据码字概率的收敛情况对变量节点进行分类,并将码字概率未达到目标收敛的变量节点以及与其相关的功能节点重构成新的因子图用于后续迭代。DFGR-MPA算法不仅能够减少参与消息迭代的节点个数还能降低消息迭代的平均迭代次数,从而降低迭代检测的复杂度。仿真结果表明,该算法在误比特率(bit error ratio, BER)性能与检测复杂度之间可以达到较好地平衡。     

内容中心网络中一种基于内容扩散的主动缓存机制

借鉴分子扩散的思想,提出一种基于内容扩散的主动缓存机制(Content Diffusion Based Proactive Caching,CDBPC).该机制引入缓存内容浓度的概念来描述不同内容在不同区域内的需求程度,然后根据节点间的缓存内容浓度关系来驱动内容副本在网络中的主动推进和迁移,并结合内容的流行度等因素实现了缓存内容的概率性放置,从而达到内容缓存的快速部署和推进,提高为用户提供就近响应概率的目的.仿真结果表明,该机制能有效地降低系统的平均接入代价并提高缓存命中率.     

Analysis of asymptotically tight approximation SER for cooperative NOMA systems

The closed-form formula derivation of the power domain cooperative non-orthogonal multiple access(NOMA) system is of great significance for further improving the performance of the system.However,the system performance formulas of the channel capacity and the paired bit error rate pairwise error probability(PEP) are too complicated,which have increased the difficulty in system performance optimization.Therefore,based on the amplify forward(AF) relay cooperative NOMA model,the signal interference noise ratio(SINR) formulas of the two user nodes are constructed.Through the assumption of that,the symbol error rate(SER) of each user is fair,the simplification condition of moment generating function(MGF) with the harmonic mean form is satisfied.Combined with the SER calculation formula of MGF,the system SER asymptotically tight approximation formula with simple structure is derived at high signal-to-noise ratio(SNR).The Monte Carlo simulation results show that,the formula can accurately describe the SER performance of the power domain cooperative NOMA system with the non-ideal successive interference cancellation(SIC) system when SNR is high.Under the condition of certain total power,the optimal power allocation factor is solved in order to minimize the total system SER.     

基于差分隐私保护的社交网络发布图生成模型

社交网络在帮助人们建立社会性网络应用服务的同时,收集了大量的用户资料和敏感数据,通过分析这些数据可能泄露潜在的隐私信息.目前差分隐私保护模型对隐私泄露风险给出了严谨、定量化的表示和证明,极大地保证了数据的可用性.设计了一个满足差分隐私保护的社交网络发布图生成模型,首先通过图模型表示社交网络结构,并将原图按照节点特征分类为多个子图;然后利用四叉树方法对子图的密集区域进行划分,在树的叶子节点添加满足差分隐私保护的噪声;通过子图重构的方式,生成待发布图.最后,利用度分布、最短路径、聚类系数等统计分析方法,实验验证了该模型的可行性和有用性.     

多维度Web服务安全性评估

安全性已经成为Web服务质量的重要指标。通过增加Web服务安全评估中心扩展现有基本Web服务架构提出一个新的模型,并基于安全属性SoS(security of service)和用户偏好对Web服务进行安全性评估。结果表明,该模型能根据用户偏好修改安全属性的权重,并在提高服务选择的准确度和可用性方面都有较好的效果。