P2P系统中数据复制算法研究

比较分析了P2P系统中各种数据复制算法,并提出了一种基于LDPC编码的数据复制算法Dyre,数据块采用动态分配算法存储到节点中,在节点邻居中保存数据块的副本以提高数据块的有效性,数据块的数量过小时重建数据块。实验表明,即使节点的可靠性非常低,该算法也能够获得很高的数据可用性。     

分布式计算环境下的栅格数据存储策略

针对传统的栅格数据存储策略不能满足分布式计算环境下粗粒度数据访问需求,应对海量栅格数据计算时效率低下的问题,结合分布式文件系统的存储特点,同时考虑地图代数算子在Map/Reduce阶段以栅格瓦片为单位的计算特点,提出一种基于Hadoop分布式文件系统的栅格瓦片存储策略。围绕栅格数据瓦片分割、压缩瓦片数据组织与存储、分布式文件输入输出接口改进等方面对该存储策略加以实现,并使用基于该存储策略的地图代数局部算子的分布式计算流程加以验证。理论分析与实验结果表明,该策略能够显著提高分布式计算环境下空间分析算子的运算速度。     

异构混合存储的软硬件协同数据放置策略

分析比较当前大数据中心典型混合存储架构,针对其不能综合运用存储管理系统和存储设备优势的问题,提出软硬件协同的数据放置策略,同时考虑软件层混合存储管理系统和硬件层混合存储设备的特点,根据应用特性为数据选择合适的存储管理系统和设备。面向不同应用场景,提出运行前规划存储路径的静态放置模式和运行中规划存储路径的动态放置模式。基于存储管理系统和设备性能参数建模,采用仿真方法实现各数据放置策略,并运行实际应用中的三类负载进行实验测试,结果表明采用软硬件协同的数据放置策略相比只考虑存储管理系统和存储设备的数据放置策略,性能可以提高近30%。     

多阶段任务系统可靠性分析的ROBDD算法

针对Markov方法分析多阶段任务系统(Phased-Mission System,PMS)可靠性时的状态空间爆炸问题,基于层次化建模思想,建立了PMS任务可靠性的顶层系统二维决策图(Binary Decision Diagram,BDD)模型和底层部件Markov模型。通过分析BDD中的同构节点和冗余节点,提出顶层模型构造过程中的同构节点合并策略和冗余节点删除策略。利用上述节点压缩策略生成简化模型,提高模型构造和存储效率。基于PMS部件排序规则,给出了层次化模型的递归求解方法,该方法的计算复杂度与顶层模型中的节点总数呈线性关系。通过算例分析,对比采用节点压缩策略前后的模型节点数,以及层次化方法与Markov方法的计算结果,验证了简化层次模型的正确性和有效性。     

基于节点综合效能的DTN路由算法

针对容忍延迟网络(DTN)高延迟、数据传输成功率低等问题,提出了一种基于节点综合效能的DTN路由算法SERA。该算法综合考虑移动节点的活跃度和剩余能量,使消息副本向综合效能高的节点扩散。SERA节点活跃度描述了节点的社会和动态特性,SERA尽量将消息副本传递给活跃度高的节点,以提高消息传输的成功率;在选择中继节点时,充分考虑节点的能量状态,以避免能量不足的节点承担更多的信息传输任务,从而提高网络节点的存活率。仿真结果表明,与典型的DTN路由算法相比,SERA能够更好地平衡节点的能耗,获得更高的消息递交成功率和更长的网络生存期。     

基于SoPC和NFS的虚拟SATA硬盘

大数据背景下,网络文件系统NFS作为一种成熟的分布式文件系统,为数据存储、管理提供了良好解决方案;So PC是基于软硬件协同设计的片上可编程系统,应用前景十分广泛。系统以SATA硬盘为存储介质实现了一个基于So PC的完整网络存储结构。重点介绍了如何在FPGA内嵌Micro Blaze处理器上设计实现NFS服务组件、文件系统软件,以及如何设计实现SATA硬盘控制硬件IP核。经Xilinx的XUPV5_LX110T开发平台调试验证,So PC网络存储软硬件系统工作正常,可以用作云存储的虚拟资源节点。     

缓存需求驱动的无人机轨迹优化

在移动边缘计算网络中,无人机搭载缓存服务器可视为移动的边缘节点,它可以按照一定的顺序接近每个地面终端。根据需要缓存数据量的大小,结合无人机能源受限的特点,提出了缓存需求驱动的无人机轨迹优化方案。该方案的目标是用最短的时间满足某一区域内所有地面节点的通信需求。首先,假设无人机与地面网络节点的通信顺序已知;然后,在此基础上根据地面节点的数据传输量,即无人机需缓存的内容长度,设计了一种基于半监督学习的无人机轨迹优化策略。具体而言,根据无人机的计算系统中是否存储最佳飞行轨迹或者贪心指数的大小,可将算法细分为启发式和半监督模型两大类,依实际情况进行选择。仿真表明,方案提出的轨迹长度相比对比方案优化了22.1%~33.5%,可以有效缩短无人机飞行距离和减少飞行时间,从而可更有效地为地面网络节点提供边缘计算服务。     

基于关键路径和任务复制的多核调度算法

针对目前大多数多核处理器任务分配优化算法没有考虑关键路径上节点对任务完成时间的重要影响,导致任务完成总时间延迟的问题,提出了基于关键路径和任务复制(CPTD)的单任务调度算法。CPTD算法通过复制任务图中fork节点的方式将任务图转化为与之相对应的产品加工树;再在生成的产品加工树中找到关键路径,并采取使关键路径上节点的紧前节点尽早调度的方式,使关键路径上节点尽早开始执行,进而使产品加工树中节点完成时间得以提前,达到缩短任务执行总时间的目的。理论分析表明,CPTD算法能够实现应用程序在多核上充分并行处理,并能缩短任务完成时间。     

无线传感器网络中保证覆盖的最少节点部署

无线传感器网络的能量消耗是空间不均匀的,但当前多数的部署方法考虑得较少,网络的能量利用率低,因此提出了保证覆盖率和网络生存期的最少节点部署问题.基于传感器网络的数据传输特性,从提高能量效率和降低剩余能量的角度提出了节点数递减的重叠放置方法和节点密度递减的随机部署方法.两种新部署方法比已有部署方法需要的节点数少,剩余能量低,因而提高了能量利用率.最后,仿真实验表明,两种新部署策略的能量效率是已有方法的3～4倍.     

适用于云计算的多接收方代理重加密方案

在云计算环境下,绝大多数信息处理和存储都被转移到云中心,用户终端的计算和存储能力将逐渐弱化。本文针对这一趋势,提出一种适用于云计算的多接收方代理重加密方案,充分利用云中心的分布式计算能力,使用随机数重用和密文聚合技术,大大降低了计算和传输负担,实验表明本方案具有较高的效率。     

利用局部评估的分布式图模式匹配算法

为了在分布式存储的大规模数据图上进行快速图模式匹配,提出利用局部评估的分布式图模式匹配算法。各计算节点并行地执行本地匹配;协调器节点收集局部匹配结果、计算边界点的匹配状态并发送给相应的计算节点;计算节点根据边界点的匹配状态确定与边界点相连的节点的匹配情况;协调器节点组合得出最大匹配集。实验结果表明:与已有的分布式图模式匹配算法相比,dis GPM-PE算法都能够在不显著增加通信量的前提下避免数据片段间的依赖关系对执行时间的影响,从而减少图模式匹配的时间。     

STL格式下隐形装备表面的分形维数计算

介绍了STL文件的存储格式,对STL文件存储的离散点进行了表面的线性拟合,根据分形维数的计算方法推导出了拟合曲面的维数计算方法.为了验证提出方法的正确性,利用此方法计算了STL格式下维数为2.05的Weierstrass-Mandelbrot曲面的分形维数,其结果为2.035 8,与已知维数吻合.此方法为STL格式下隐形装备的特征研究提供了一种新的途径.     

IDRP：行星际DTN路由协议

为解决星际网络场景下的数据传输问题,提出了一种星际容延迟网络路由协议:利用节点的历史连接信息来预测该节点与其各个邻居节点的连接恢复时间;当两个位于同一个域的节点互相连接时,交换彼此的连接时间预测表,并据此决定是否需要使用对方作为中继节点;深空节点的存储资源常常受限,在进行路由选择时将节点的存储区消耗情况也纳入决策。使用NS2进行地-火通信场景仿真,使用一种改进的泛洪路由和一种仅选择网关节点作为下一跳选择的路由策略作对比。仿真结果表明相比其他两种协议,提高了14%的投递成功率并减少了50%的平均传输延迟,并更有效的利用了节点存储资源。     

为磁盘整理“内务”

磁盘上的文件并不是按顺序连续存放,而是就近存放在最先找到的第一个可容纳空间。所以,在一个新磁盘上,文件可能大部分是顺序连续存放的,但随着对磁盘的反复使用,经过多次复制、删除、移动等操作后,磁盘上的文件将不再顺序连续存放,而变得支离破碎,一个文件有可能分散在磁盘的好几个位置     

基于DRFM的移频旁瓣干扰技术研究北大核心

针对脉冲多普勒(PD)雷达通过测量回波信号多普勒频率检测目标移动速度这一特点,为提高假目标逼真程度和干扰效果,提出移频旁瓣干扰并列举了3种干扰策略。该干扰方法基于数字射频存储(DRFM)的旁瓣干扰技术,结合真实目标运动特点与直接数字频率合成器(DDS)产生多普勒频率的原理,通过理论计算产生与假目标精确匹配的信号幅度和多普勒频率。经过软件仿真,得出不同干扰策略的假目标形成的虚假航迹和多普勒频率变化趋势,验证了移频旁瓣干扰技术的有效性和实现的可能性。     

基于DRFM的移频旁瓣干扰技术研究

针对脉冲多普勒(PD)雷达通过测量回波信号多普勒频率检测目标移动速度这一特点,为提高假目标逼真程度和干扰效果,提出移频旁瓣干扰并列举了3种干扰策略。该干扰方法基于数字射频存储(DRFM)的旁瓣干扰技术,结合真实目标运动特点与直接数字频率合成器(DDS)产生多普勒频率的原理,通过理论计算产生与假目标精确匹配的信号幅度和多普勒频率。经过软件仿真,得出不同干扰策略的假目标形成的虚假航迹和多普勒频率变化趋势,验证了移频旁瓣干扰技术的有效性和实现的可能性。     

一种基于回旋曲线的局部路径规划方法

基于回旋曲线路径模型的局部路径规划方法,将规划算法分为离线和在线两部分。离线计算通过建立轨迹空间与栅格单元映射关系获得搜索图,以文件形式存储。在线规划以局部环境地图栅格单元占有情况为依据,获得可行轨迹空间,然后采用A*搜索算法,获得最优局部路径。仿真实验表明,在障碍稀疏环境中,所提出的方法能够规划出局部路径,且规划耗时满足实时性运行需求;参数离散化导致所提出规划方法的完备性不足,对于复杂环境可能无法规划出可行路径。     

基于镜像的高可用数据对象布局算法

镜像是提高数据可用性的流行方法。借鉴RAID的方法,在算法一级实现数据的冗余分布,提出基于镜像的高可用数据对象布局算法。在数据对象和存储节点失效时,利用冗余数据重构数据对象和存储节点,有效保证存储系统的高可用性。采用马尔可夫激励模型对存储系统进行定量的可用性分析,计算结果表明该方法是有效的。     

战场环境下基于节点移动性的DTN路由算法

针对某些战场环境下源节点和目的节点之间缺少稳定的端到端路径,提出一种基于节点移动性的容迟容断网络(Delay/Disruptive Tolerant Network,DTN)路由算法MRA(Mobility-based Routing Algorithm):根据运动水平指数和历史接触信息,尽量将消息副本传送给战场环境下移动性更高的节点。通过ONE仿真,相比于Epidemic、Spray and Wait、PROPHET 3种经典算法,MRA算法以牺牲一定的平均时延为代价,得到了较高的消息投递率和可观的网络负载率。     

DM2的军事电子信息系统体系结构设计数据集成方法

基于DM2提出与设计工具无关的军事电子信息系统体系结构集成方法,通过数据集成进而实现体系结构设计成果的集成;根据集成过程中数据处理的需要,分为预处理、文件合并和冗余处理3个阶段;在描述3个阶段所采用方法的基础上,对每个阶段分别进行了实验,不仅证明各阶段方法的有效性,也证明了基于DM2的体系结构集成方法的可行性和有效性。