面向医疗大数据的云雾网络及其分布式计算方案

针对云计算应用于医疗大数据场景时存在业务处理时延较高的问题,提出了一种基于边缘计算的新型云/雾混合网络架构,该架构利用医院中的路由器或交换机等边缘设备,在云服务器与医疗检测设备之间构建一个雾计算层,通过将云服务器中的医学影像等医疗大数据分析结果主动缓存至雾计算设备,并与雾设备上来自医疗检测终端的数据进行对比计算,得出诊断结果,达到降低业务处理时延的目的。考虑到边缘设备的计算能力较弱,进一步提出了一种多设备分布式计算方案,利用带约束的粒子群优化负载均衡(CPSO-LB)算法,达到任务处理时延最小的目标。仿真结果表明:基于CPSO-LB算法的云/雾混合网络能有效地降低医疗数据处理时延;当采用10个雾计算设备,处理的医疗数据量在6~10Gb时,与云计算网络相比时延性能提升了50.95%~37.37%。     

面向车联网低时延需求的分布式路径计算方案

针对传统云服务应用于车联网大数据处理时存在通信时间消耗大、服务质量无法保证的问题,提出一种低时延的分布式路径计算方案。利用云雾网络架构将数据业务就近上传到雾网络设备以及云服务平台;为了让雾网络设备协同处理车载业务,采用一种基于该架构的任务映射策略(也称为业务卸载策略),将以有向无环图表示的车载业务流模型映射到以无向图表示的雾网络拓扑中;为了解决映射中存在的时延波动问题,采用一种改进的离散二值粒子群优化(NBPSO)算法进行优化;将该算法与负载均衡技术相结合得到最优映射方案。仿真结果表明：所提出的分布式路径协同计算方案可有效解决云计算模式下数据处理的高延时问题;当数据量为12 Mb时,采用所提方案的时延比采用云计算的时延降低约2.95 s。     

云计算--实现概念计算的方法

云理论是实现概念的定性值与数字的定量值之间自然转换的有力工具．本文在云理论的基础上，提出了实现概念计算(也叫简化计算)的云计算方法．概述了云模型与不确定推理；给出了计算的逻辑描述，将计算过程抽象成为推理过程；运用机器学习的方法，给出了计算云化的过程，并且采用不确定推理的方法，给出了云的计算过程；简单阐述了云化计算的系统实现．     

“云”里“雾”里——雾计算时代的到来

随着时代的发展及科技的进步,计算机技术、通信技术、云计算、信息技术、网络技术得到了广泛的推广和普及。这些高新技术被应用在各个领域,为人们提供着各式各样的服务。雾计算属于云计算的延伸产物,雾计算不在是由强大的服务器组成,而是利用分散的各类功能的普通计算机所组成。由于现在计算机用户的信息量与数据量大幅度提升,雾计算的出现恰巧改善了这个现状。     

5G网络环境下雾计算框架的数据安全性

随着5G网络的大规模商用，5G架构下的数据安全性和隐私保护成为当前研究的热点。传统的云计算，在5G网络环境中发展出移动边缘计算架构，继而发展出标准化的“雾计算”框架。为了保障雾计算框架中的数据安全和隐私保护，本研究引入区块链分布式安全机制进行安全认证和分片式非对称加密，并通过仿真实验进一步验证优化基础计算框架，从实验结果看，能够在保障数据安全的前提下显著降低时延，并形成了可实用的网络拓扑架构，将在各领域的5G大规模应用的数据安全和隐私保护中发挥作用。     

移动云存储中数据完整性验证的挑战外包算法

移动云存储环境下，虽然现有数据完整性验证算法保证了远程存储数据的可用性和安全性，但没有考虑到验证者有限的设备性能，因为大量的验证计算可能导致设备处理器负载过重甚至引发设备过热而自动关机.为此，在现有数据完整性验证算法的基础上提出一种数据完整性的挑战外包算法，以降低验证者的计算负担.所提出的算法会通过满秩线性方程组解的唯一性及可验证的外包双线性对运算将验证者的验证计算安全地外包给云服务提供商.安全性分析与实验结果表明，所提出的算法有好的安全性与有效性.     

云环境下安全外包椭圆曲线点的乘法

云计算是一种新兴的计算模式,它为云用户提供了强大的计算环境,但同时也引起了用户安全性和隐私性问题的关注.模幂运算是大多数现行的密码系统的基本运算之一,也是公钥密码系统在计算资源限制型设备上的计算瓶颈所在.使用传统的平方-乘算法计算一个n比特的指数的模幂运算,平均需要1.5n个模乘,对于资源有限型用户(或设备,例如智能卡)来说,这个计算量是个很沉重的负载.外包计算是云计算模式的优点之一,它使得云用户的计算能力不再受限于各自的资源约束型设备,通过外包工作负载给云,云用户可以使用云提供的无限资源来完成高代价的计算.本文围绕"外包模幂运算"这个问题展开研究,为椭圆曲线的点的乘法的计算问题,提出了一个安全的外包计算方案,并且将本文的方案应用于加速椭圆曲线数字签名的验证.     

云计算技术及其对网络的影响

云计算代表一种全新的计算模型,并从根本上改变IT服务的方方面面。云环境的主要优势在于降低数据中心的成本支出,并在需要资源时获得动态接入,而不需耗费人力、时间,不影响工作人员的效率和组织竞争力。但云计算仍然存在一些网络性能和安全的问题。所有运营云的企业、政府机构和服务提供商,还有支持云基础设施的设备提供商必须在其设计中考虑这些因素。可用云性能和安全测试工具检测云应有的性能,以实现其结果。     

智能信息技术

孕育发展的普适计算带来美好生活景象的同时也提出了软硬件技术上的挑战，着重介绍五家欧洲高等院校合作研究的一项计划——智能信息技术(smart-Its)，通过计划概述、研究内容以及模型结构的阐述，表明Smart-Its作为普适计算终端需要考虑的中间件技术。所研究的任务是解决计算应用和网络多样性造成的动态异构性和移动计算问题以及对人机接口、交互界面的设计考虑。     

面向医疗大数据任务低时延需求的路径计算方案

针对云计算应用于医疗大数据处理时存在的通信高负荷及任务处理高时延的问题,提出一种面向低时延任务需求的路径计算方案。该方案首先将医疗大数据任务构建为由多个具有输入输出关系的子任务所组成的有向无环图;然后,设计了一种云雾网络架构,利用医院中的交换机、路由器等网络边缘设备组成雾计算层,在端到端的定向数据传输过程中利用雾节点的计算能力逐步完成医疗大数据任务计算。为将医疗大数据任务部署至医院网络,提出一种基于离散二值粒子群优化(BPSO)算法的任务映射策略,将有向无环图形式的大数据任务映射至医院雾网络拓扑图,为任务数据寻找合适的计算路径,并最小化医疗大数据任务处理时延。仿真结果表明,当数据量取5～10Mb时,应用路径计算方案的任务处理时延相比云计算可降低50%以上。     

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。     

基于动态用户融合的云计算架构

云计算是IT产业的第三次变革, 已成为互联网信息服务研究的热点, 并且各种云计算的产品相继出现. 云计算大多采用强数据中心和弱终端的架构模式, 建设这种架构的云计算中心, 需要大量的资金投入, 并配置高速的网络访问环境. 目前中国的网络带宽还难以满足这种云计算框架下服务的需求; 同时, 众多云计算中心的建立也可能在一定程度上造成已有PC设备资源的浪费. 提出了一种基于动态用户融合的云计算服务架构, 该架构通过将有一定存储能力和计算能力的用户终端动态地融合到数据中心, 使得云计算中心的规模能够动态地扩展或收缩, 让用户能够为云服务中的其他用户提供服务. 基于该框架, 设计和实现一个云服务视频点播系统. 实验表明, 该框架能够在保持云服务质量的同时允许动态扩充云的规模.     

基于OpenStack 体系的云计算基础架构研究

计算技术在降低企业信息基础设施的投资, 提高信息系统的可用性和容错性的同时, 存在平台搭建困难, 运维成本增高的问题。为简化搭建云计算平台的复杂度, 通过对云计算基础架构进行研究, 全面剖析OpenStack 系统建构, 结合网络结构、业务集成以及服务器资源规划探讨云架构的可行性及技术架构, 进而提出通用云基础设施管理平台建设方法, 简化了云计算平台搭建的复杂度, 并在云计算平台之上提出故障事件自动触发和事件跟踪流程, 提升了云计算平台运行维护的复杂度。     

基于Java的分布式高性能计算架构

高性能计算在各个领域中的需求越来越迫切。利用闲置资源构建分布式高性能计算平台,是一种成本低廉而有效的方案。参与的便利程度是构建包含大量计算机的分布式计算平台的关键因素。提出了一种基于Java的分布式高性能计算架构。该架构中,任何空闲计算机通过网络可随时动态加入或退出计算,从而可以在短时间内构建较大规模的高性能计算平台。采用旅行商问题对架构进行了实现及验证,结果显示架构可达到较好的性能效果。     

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。     

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。     

云计算安全体系设计与实现综述

云计算的安全性既要面对传统信息技术带来的安全威胁,又要面对云计算核心技术,如虚拟化带来的新风险。根据经典的以安全策略(policy)、保护(protection)、检测(detection)和响应(response)为核心的安全模型—PPDR模型,结合笔者在云服务商工作积累的多年安全实践,论述了云计算安全体系设计与实现的关键技术,包括网络、主机、应用、数据和运维运营5个层面的安全设计与实现,并对云计算安全相关的技术趋势进行了展望。提出一种经实战检验的云计算安全体系的设计与实现,特别是数据安全体系的设计与实现。该体系上线3年来,已消减针对云平台99.99%以上的安全攻击,经受住了现网大规模安全实战的考验。     

车载自组织网络通信协议

 车载自组织网络（VANET）被认为是未来智能交通系统（ITS）的重要组成部分,可有效提高行车效率、安全性和舒适性。VANET属于移动自组织网络（MANET）,不依赖固定设施,其节点高速移动、网络拓扑变化频繁,具有与MANET不同的构架、特征、应用和挑战。本文综述了VANET网络构架、通信协议、建模与仿真、信息管理和云计算等方面的研究进展,展望了未来的发展方向。     

基于云计算的移动智能旅游导览系统

目前,各地旅游信息化资源形成一个个信息孤岛,且没有完善的面向游客和导游的移动智能导览系统平台。针对这个问题,提出以云计算来建立后端信息存储和处理中心,以移动通信网络、物联网、互联网技术结合作为前端展示终端和接口,以高性能信息处理、数据挖掘和智能推荐技术为信息处理支撑,建立为游客和导游提供信息服务的基于云计算的移动智能旅游导览系统。案例分析表明：系统模型具有较高的可应用性和可扩展性,且有助于更高效地实现旅游管理和监控。