云制造资源的虚拟化与服务化

为了完整地描述云制造资源的属性,实现云制造资源物理-虚拟资源的映射与转化,结合云制造服务体系框架、云制造资源的特点及分类,指出了云制造资源虚拟化的原则——系统性、针对性、适应性、扩展性、接口统一和动态性;然后以制造设备资源为例,描述特征模型,并通过扩展开源软件CloudSim Java类给出了制造设备资源虚拟化模板;最后以零件加工为例,利用Tuscany SCA对已虚拟化的制造设备资源进一步服务化形成云服务,并将云服务发布到服务注册中心,供云制造资源使用者查找和调用.     

一种基于粒子群优化的虚拟资源分配方法

针对云计算环境下存在虚拟化资源利用率不高?延迟?性能衰减等问题,提出一种基于粒子群的虚拟资源分配优化方法?根据云计算优势,对虚拟化资源 进行描述及状态定义,分析了虚拟环境下的服务质量(quality of services,QoS)组成和计算方法;同时通过用户与云提供商收益最大化的平衡关系,建立一种虚拟化操作方法,以确保虚拟化资源被合理分配和回收;采用粒子群算法使用户和虚拟服务提供方都能趋于收益平衡?在此基础上设计的一款云播放器与直接嵌入到Web播放器相比得出,提出的粒子群优化方法有效且将资源利用率至少提高10%,与QoS约束的二元整数规划方法相比,提出的方法操作虚拟资源更有效?     

面向服务的云制造系统架构分析

为了解决当前云制造尚缺应用模式的问题,根据云制造全生命周期智慧制造、按需动态构建及多粒度服务等特点,提出了基于Agent的云制造系统5层架构。基于面向服务的思想,建立了云制造OWL-S本体模型,通过本体映射、推理机、匹配器完成服务请求、发布和绑定流程,提出了一种面向云制造服务的OWL-S本体扩展框架和Web语义化描述方法,为云制造服务匹配奠定了理论基础。构建了基于Agent的云制造服务协商机制,通过Agent分工、合作、竞争及协商实现云制造服务动态聚合和运行。分析了复杂、非线性、大动力学特性的云制造系统活动过程,建立了基于Agent的云制造系统IDEF0视图,并在此基础上分析了其运行模式。     

云制造中加工设备资源语义模型研究

为了解决云制造环境下加工设备资源的虚拟化封装问题,建立了一种开放的、柔性的加工设备资源模型。在深入解析制造资源内涵、分类、特性的基础上,分析了加工设备资源的特点,结合语义知识和WEB技术,建立了加工设备资源模型。给出了加工设备资源语义描述方法,建立了描述模板。最后详述了云制造资源匹配流程,为云制造平台资源管理提供了重要基础和条件。     

服务型制造模式下资源服务共享模型设计与分析

针对先进制造模式服务型制造,构建了面向服务型制造模式的云服务资源共享模型。在分析服务型制造资源特征基础上,提出了云服务资源和云服务平台资源池概念,通过服务资源统一建模、服务资源匹配、服务资源优化,实现了制造资源服务化和过程服务化。采用本体方法对云服务资源进行分类描述,利用语义和向量距离分类算法实现制造资源智能搜索。最后,以PLM软件资源为例对以上模式及实现关键技术进行试验验证。理论分析和实验结果表明所提出的服务资源共享模型能满足新型的服务型制造模式的要求。     

基于容器的云资源管理博弈模型

云联盟通过将隶属不同组织机构的云资源形成联盟解决单个云资源有限的问题。基于容器的虚拟化是近年来出现的一种更为轻量和便捷的虚拟化技术,可以替代Hypervisor抽象出的虚拟机。本文设计了一种适用于容器虚拟化云联盟的资源管理模型,并采用博弈论的方法,提出一种兼顾用户QoS约束和云平台资源利用率的资源分配方法。多组实验结果表明,该方法针对不同类型的服务都能有效地提高服务质量,同时有助于提高资源使用率。     

面向云服务的混合防火墙技术研究

对于网络服务以及应用,防火墙是第一道防线.尽管通过现有的方法能够显著增强系统的安全性,但很多研究也证明了传统防火墙的局限性.随着虚拟化和云计算的出现,基于网络的服务呈现爆炸式的增长.面向云服务,利用无固有边界的虚拟化的云来构建虚拟防火墙,存在安全性与可靠性无法有效控制的问题.这将导致用户无法正常使用这些云服务,本文提出了一种有效的混合架构来权衡云防火墙的性能与可靠性.该混合架构由物理部分和虚拟部分共同构成,采用虚拟的方法实现了物理防火墙的基本功能,同时保障了云计算节点间的高性能合作,增强防火墙的计算能力.提出的架构通过仿真实验部署,结果表明,基于云计算的混合防火墙机制有效的改善了传统防火墙的计算能力.     

云制造资源的一种发现机制

针对当前现代制造模式研究热点的云制造,结合网络化制造资源发现原理及方法,提出了一种云制造资源的发现机制及其实现方法。首先分析了云制造基本内涵,给出了一种通用的四层体系结构,明确了云制造环境下制造资源的分类及特征,结合语义Web服务和OWL-S技术,提出了一种基于语义Web和本体知识的制造资源发现框架,并给出了一种基本的匹配策略和相似度算法。在实验的基础上,将对该发现机制与其他发现机制进行比较,结果表明这种方法查全率和查准率较高。     

科研在线:云服务模式的网络虚拟科研环境

介绍了网络虚拟科研环境和云计算的概念,分析了云计算对网络虚拟科研环境的服务模式变革.基于网格技术和云计算技术,构建了面向云服务模式的网络虚拟科研环境——科研在线.科研在线利用虚拟化技术构建协同虚拟机;通过网格技术实现分布式资源的集成;通过多站点配置机制实现多网络虚拟科研环境扩展.通过一键式协同平台创建科研在线,提高了协同业务的易用性和透明性,目前该系统已为中国科学院不同学科应用的网络协同科研提供在线云服务.     

企业级混合式虚拟云平台建设的思考

<正>虚拟化技术在企业IT应用中已经成为大势所趋,但是在各个企业选择上往往趋向于选择服务器虚拟化或者桌面虚拟化中的一种,本文探讨的混合虚拟化云平台是指包含服务器虚拟化、桌面虚拟化和网络虚拟化为一体的整体性混合虚拟化云平台建设思路。1虚拟化技术简介虚拟化技术是通过资源池化的方法,可将多个物理机以及多个存储组建资源集群,在此基础上进行物理资源的两次抽象处理,形成可以供各类操作系统使用的虚拟硬件资源,在此基础上建立服务器和桌面操作系统,部署各种服务应用,比如:软件定义的数据中心,虚拟网     

面向用户需求的云桌面推荐方法研究

云桌面是为用户提供可定制、共享资源的新型云服务,用户可以将云桌面作为一种可检索的数据资源,根据自身需求选择合适的云桌面.从资源提供者和消费者两端,提出了一种基于本体的用户需求描述与匹配的云桌面推荐方法.一方面对资源提供端的服务功能和非功能特性进行了分析,将基于本体技术对用户需求和待选桌面镜像进行匹配,为用户发现更可靠的云桌面;另一方面对资源消费端的用户需求进行了分析,利用协同过滤机制,供用户选择合适的云桌面资源,避免了用户资源请求的偏差.实验结果表明,本文方法提高了云桌面在资源发现和选择过程中的准确性,能根据用户潜在的需求向用户推荐更合适的数据资源.     

基于虚拟集群在线迁移的虚拟化资源整合算法

针对虚拟集群内部关联性和并行作业的运行特点, 基于虚拟集群在线迁移机制, 提出一种虚拟化资源整合算法. 先对系统建模, 描述云计算环境下的虚拟化资源整合问题; 再使用区域划分法对异构资源分类, 从而初步降低问题的规模和求解难度; 最后提出在同构子域中进行虚拟集群迁移的FFD_grp算法. 采用同种负载和多种资源分配方法模拟多种资源使用情况, 并对该方法进行验证. 实验结果表明,  FFD_grp算法能显著提高资源整合效果, 有利于抑制资源碎片的产生.     

基于本体技术的一体化虚拟学习环境应用研究

针对基于网络的个性化学习的要求,提出把本体技术引入到近年来兴起的一体化虚拟学习环境（IVLEs）中的设想,并给出了一套系统构建方案。利用W3C推荐的RDF对学习资源信息及用户信息进行统一格式的元数据描述,通过对本体实例的描述分析,说明了个性化学习及基于本体的智能检索的实现原理,并对本系统中的本体构建方法做了简述,利用本方案使系统较好地实现了针对不同类型用户的个性化学习及智能检索。     

面向容错的网络虚拟化资源管理与映射算法

网络虚拟化可以实现不同的虚拟网络部署在相同的物理网络之上,在不改变现有网络体系结构的基础上,建立互联网的新型体系架构,解决现有网络的"僵化"问题.将无线接入网融合到虚拟化资源管理架构,并基于拓扑识别和最小割集原理,提出了面向容错的虚拟资源映射算法,提高资源分配的可靠性.仿真验证表明,在节点压力较大、容错故障率较高的情况下,改进后的算法具有更高的虚拟请求成功率和更低的资源占用率.     

本体在高校信息资源管理系统中的应用

本体是一种能在语义和知识层次上描述信息系统的概念模型,为了更好刻画高校信息资源,我们将本体引入信息资源管理中,建立基于本体的高校信息资源管理系统,利用本体实现了高校信息资源管理系统(IRMU)基础层--本体库的构建,提高了对现有信息资源共享和重用.     

基于OWL的制造资源本体建模

针对企业制造资源管理中存在的问题,结合本体建模在知识重用和共享方面的优势,建立制造资源分类体系,并以标准零件资源为例,按其属性定义了本体分类层次树.通过分析标准零件资源中滚动轴承的属性信息,基于本体语言OWL建立了滚动轴承的本体信息模型.OWL语言有丰富的语义表达能力,因此建立的本体模型能更好地反映概念间的本质联系和语义关系,为制造企业制造资源的发现、共享和重用奠定良好的信息化基础.     

基于本体论的工艺信息描述方法研究

依据本体论的概念论述了零件信息和制造资源信息的描述方法，给出了它们本体的定义方式。描述了零件本体和特征本体的属性，分析了各本体间和本体属性间的关系。以开发的CAPP系统为例，阐述了此描述方法在实际应用中体现出的特点。     

云环境下的虚拟化技术探析

从虚拟化技术的发展历程出发,介绍了虚拟化技术的概念与云计算3种服务服务模式的关系,探讨了云环境中的几种主要虚拟化技术——服务器虚拟化、存储虚拟化、应用虚拟化、桌面虚拟化.重点介绍了一种典型的存储虚拟化模型,详细分析了其中虚拟层、逻辑层、物理层的关系及工作机制.设计了一种适应私有云环境的虚拟存储系统,并在已有实验条件下进行性能测试,测试结果显示该系统比传统存储系统有更好的I/O性能,阐述了虚拟化技术是支撑云计算和云存储系统的关键技术.     

云制造资源语义描述和服务匹配策略

针对云制造环境下资源语义描述和服务匹配问题,在充分考虑用户个性化需求与制造资源异构性的基础上,分析了云制造资源描述和服务匹配的难点,利用规范化描述的特点,将制造资源描述问题转化为Web语义描述问题,提出一种通用的制造资源语义描述框架。结合4种相似度算法,设计了阀值和权重,提出了基于过滤器的服务匹配策略。实验结果证明了该策略和算法的有效性和可行性。应用这4种相似度算法能够有效缩小匹配的规模,提高了服务的查找效率与准确度。     

基于时变图聚合的虚拟化服务链负载均衡方法

针对网络虚拟化背景下云数据中心服务功能链部署所引起局部资源负载不均衡问题,提出了基于时变图聚合的服务链负载均衡方法.通过将网络划分为一系列静态时变图,来描述时间窗内数据中心网络部署服务链的动态性,将静态时变图在时间序列上排列,并在相邻时变图上的同一节点之间建立链路,使之聚合为二维,从而将虚拟资源的分配问题转化为多商品流问题,并通过启发式算法高效地解决这一问题.实验结果表明,该方法与传统服务链部署方法相比,能有效降低最大链路利用率,并降低用户数据包的平均时延.