Adaptability mechanisms for autonomic system implementation with AAOP

This paper presents a new approach to implementing an adaptability loop in Autonomic Computing (AC) systems, which is based on adaptable aspects. The approach utilizes the concept of adaptable aspect‐oriented programming (AAOP) in which a set of AOP aspects is used to run an application in the manner specified by its adaptability strategy. We present a model execution environment based on this concept, enabling the execution of applications with applied adaptability strategies. In the AAOP‐based AC system, the application is instrumented with aspects selected by the system from a set of all available aspects (sensors, effectors, and goal aspects) in such a way that the system can monitor and manage the application. This model can be used to implement systems that are able to monitor an application and its execution environment, and perform actions such as changing the current set of non‐functional constraints in response to changes in the application or its environment. The model can be used for various types of non‐functional goals, in various programming languages, both in centralized and distributed environments. This paper describes its Java‐based implementation and non‐functional goals referring to resource management. As a consequence, the application uses resources in a way specified in its adaptability strategy. Resource consumption management logic is transparent for the application, meaning that no modifications in the application source code are needed. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

实时系统的面向方面模型

基于UML的实时系统面向方面模型，能够把实时关注从系统中分离出来，形成一个独立于系统的时间方面，实现时间方面的并发设计和系统时间特性的统一管理。面向方面编程（AOP）技术允许把设计好的时间方面根据特定需要重新织入系统，组合为实时系统。模型扩展了UML来表达AOP技术和时间概念，并从系统的静态结构模型、动态行为模型和时间方面的织入等几部分建模实时系统。一个电梯控制系统例子充分说明这种设计过程。     

计算系统虚拟化平台的研究及实现

虚拟化技术是高性能计算系统规模化的关键技术。高能所计算资源虚拟实验床采用 OpenStack 云平台搭建环境。本文讨论了实现虚拟计算资源与计算系统相互融合的三个关键因素：网络架构设计、环境匹配和系统总体规划。本文首先讨论了虚拟网络架构。虚拟化平台通过部署 neutron 组件、OVS以及 802.1Q 协议来实现虚拟网络和物理网络的二层直连,通过配置物理交换机实现三层转发,避免了数据经过 OpenStack 网络节点转发的瓶颈。其次,虚拟计算资源要融入计算系统,需要与计算系统的各个组件进行信息的动态同步,以满足域名分配、自动化配置以及监视等系统的需要。文章介绍了自主开发的 NETDB 组件,该组件负责实现包括虚拟机与域名系统 (DNS)、自动化安装和管理系统 (puppet) 以及监视系统的信息动态同步等功能;最后,在系统总体规划中,文章讨论了包括统一认证、共享存储、自动化部署、规模扩展和镜像等内容。     

System-Level Resource Monitoring in High-Performance Computing Environments

Low-overhead resource monitoring is key to the successful management of distributed high-performance computing environments, particularly when applications have well-defined quality of service (QoS) requirements. The dproc system-level monitoring mechanisms provide tools both for efficiently monitoring system-level events and for notifying remote hosts of events relevant to their operation. Implemented as extension to the Linux kernel, dproc provides several key functions. First, utilizing the familiar /proc virtual filesystem, dproc extends this interface with resource information collected from both local and remote hosts. Second, to predictably capture and distribute monitoring information, dproc uses a kernel-level group communication facility, termed KECho, which implements events and event channels. Third, and the focus of this paper, is dproc's run-time customizability for resource monitoring, which includes the generation and deployment of monitoring functionality within remote operating system kernels. Using dproc, we show that (a) data streams can be customized according to a client's resource availabilities (dynamic stream management), (b) by dynamically varying distributed monitoring (dynamic filtering of monitoring information), an appropriate balance can be maintained between monitoring overheads and application quality, and (c) by performing monitoring at kernel-level, the information captured enables decision making that takes into account the multiple resources used by applications.     

基于云计算的水资源智能APP系统研究

以福建省水资源管理建设系统为例,基于云计算软件即服务(SaaS)的理念,提出水资源智能App构建模式。以水资源管理业务应用平台为基础,设计水资源智能App系统的总体结构;提出基于UML静态建模和动态建模相结合的App系统功能设计模型;基于ExMobi移动应用中间件,研发嵌入iOS和Android运行环境的App应用平台,融合业务功能模型,构建基于云计算的水资源智能App系统,实现监测、综合、预警、应急信息管理,以及代办提醒、新闻与公告等业务功能,为水资源管理提供实时高效的移动信息平台。     

面向方面编程技术研究

面向方面编程是一项允许编程人员模块化横切关注点的新的编程技术,它引入了“方面”这一概念,“方面”把影响多个模块的行为封装到一个单独的可重用模块中,利用Xerox PARC发行的AspeetJ,Java开发者可以很方便地进行面向方面编程。本文介绍了AOP、AspeetJ的基本概念并举例说明了AOP在仓储管理系统中的应用。     

基于i6000的信息通信资源申请系统的研究

为满足不同业务资源申请审批,实现业务标准化及信息化,不同业务流程网上流转和无纸化办公,需要对信息通信资源申请系统进行设计。当前申请系统是将申请流程定义为一个五元组制定资源申请指标,设置资源申请定时器,如果定时警报响起,则将申请直接驳回至缓存队列中,继续等待申请,迭代上述过程,完成对信息通信资源申请系统设计。但没有设定迭代需要达到的指标,导致申请流程循环性严重,申请效率低。为此,提出了一种基于i6000的信息通信资源申请系统设计方法。该方法首先对信息通信资源申请流程和申请系统构造进行设计,然后利用FCM算法得到信息通信资源数据的聚类中心,对信息通信资源数据进行划分,采用投票法完成对信息通信资源数据的聚类集成,利用流量预测算法对信息通信资源进行申请,依据静态和动态结合的宽带分配法完成信息通信资源共享,并引入记录因子对资源申请的分配情况进行记录,使资源申请系统自动对资源申请进行处理。实验结果证明,所提方法提高工作效率,实现工作量化和信息通信资源信息化管理。     

基于网格的煤矿安全应用网格体系研究

煤矿安全应用工作中数据信息分布、计算资源闲置、异构以及计算功能单一严重制约着行业应用和信息化的发展。网格（grid）是新一代高性能计算环境和信息服务基础设施,能够实现动态跨地域的资源共享和协同工作。该文基于新兴的网格技术,参照OGSA体系,提出并构建了从信息获取、处理到应用的完整的煤矿安全应用网格（CMSAG）体系结构。同时结合行业应用需求,着重研究了其资源表示、资源管理、存储访问以及数据缓存等关键技术,最后通过具体应用示例的工作流程论证了该网格体系的应用模式。     

基于多维QoS的集群作业调度算法

调度技术是集群作业管理系统的关键技术之一。但是,目前大多数集群作业管理系统采用的调度技术,很少按照应用对系统资源的需求加以详细区分和权衡,无法同时满足不同应用在高吞吐量、高可用性和实时性等方面的要求,造成了资源的闲置和资源因为负载过重而无法正常工作。该文正是注意到了这种不足,根据不同应用的需求和实时收集到的资源信息,引入了多维QoS的概念,并给出了多维QoS的数学模型,提出了一种基于多维QoS的集群作业调度算法JSBMQ,充分提高了系统的资源利用率和平均响应时间,使集群可以提供不问断的高效的计算服务。     

分布式协作模型及应用研究

With the development of the Web technology,the application environment has acquired many new characters such as dynamic, openness,distribution and information uncertainty.The processing mode of application systems is more complicated than ever.For example,it requires application systems to have more community processing ability,interactive ability,distributed processing ability and collaborative ability.Accordingly the research and development of the computer application system transited from client/server information processing system into distributed collaborative processing system based on Web.Especially in the environment where the information and resources are highly distributed,the accomplishment of complicated tasks is dependent more on the resources coordination,information sharing and coordinator collaboration.The collaboration is one aspect of the group behavior and its goal is to provide a optimal method to utilize the resource through the information interaction and to solve the task which couldn't be accomplished by each coordinator alone and get the more total benefits than the sum of each benefit.The collaboration problem is the important one for distributed tasks processing.This paper surveys,the research and application status of distributed collaborative models and several representative architectures of distributed collaborative processing are proposed.However,the existing problems and the future researching direction are presented.     

旅游资源监控系统的设计与实现

论文介绍了一个将主题识别与情感分析相结合而实现的互联网旅游资源监控系统。系统根据旅游主题识别,动态监测互联网上的信息源,自动采集相关网站新闻信息,并对旅游主题资源进行情感分析。论文描述了旅游资源监控系统的体系结构、主要功能和关键技术,并给出了实验结果。     

基于资源目录技术的网格系统软件设计与实现

由于网格计算系统中地理分布着大量不同类型动态实体，资源、服务和计算的发现、特征化、监控变得非常困难，资源信息服务成为网格软件的关键技术之一。采用面向对象方法设计网格资源信息模型，使用目录服务技术建造网格系统软件中的资源信息服务，提供了资源信息发现、收集、存储和访问机制，介绍了国家高性能计算环境的基本结构和功能，详细描述了基于轻权目录访问协议（LDAP）的网格系统软件的设计和实现。     

ATM系统的面向方面模型

基于UML的ATM系统面向方面模型,能够把关注从系统中分离出来,形成一个独立于系统的方面模块。面向方面编程(AOP)技术允许把设计好的方面模块根据特定需要重新织入系统,组合为完整系统。模型扩展了UML来表达方面元素概念,并从系统的静态结构模型和方面织入建模ATM系统。     

基于Cloud Foundry的云计算PaaS平台拓扑展示设计与实现

云计算PaaS（platformasaservice,平台即服务）平台是互联网领域近几年来非常热的技术方向,不仅可以为用户提供开发环境、开发平台和硬件资源,还可以提高硬件资源的利用率,降低业务运营成本。然而,在提供服务的过程中,缺乏一种有效的机制来约束服务提供商的行为。文章为实现云计算PaaS平台下对应用的监测,提出了拓扑管理的概念。应用拓扑可以监测应用与资源的关系,资源拓扑可以监测资源与应用的关系,两者从不同的角度实现对应用的监测。文章采用哈希数组保存拓扑信息,采用消息总线的“发布-订阅”模式传递消息,实现拓扑信息的获取,将结果使用网页进行展示。本系统可以使服务提供商清晰地掌握系统中应用与资源的关系以及资源情况,有效提高资源利用率,因此,系统可以提升服务质量,进而保障用户利益。应用拓扑展示和资源拓扑展示可以及时反映系统中应用与资源的关系,从两种不同的角度展示出来,给云计算提供者管理应用提供了很大的方便。     

网络管理系统中资源模型的设计与应用

针对当前网络管理系统在管理资源方面的不足，通过研究新一代电信运营支撑系统(NGOSS)中共享信息数据(SID)模型的概念，提出并设计了网络资源模型。结合WAP业务模型说明资源模型如何在网络管理系统中被上层应用，实践证明资源建模能给复杂的网络管理提供强大的支持。     

国家地质调查应用网格体系及关键技术研究

地质调查工作中数据密集、计算密集、资源分布、异构等问题制约了行业应用和信息化发展，网格(grid)是新一代高性能计算环境和信息服务基础设施，能够实现动态跨地域的资源共享和协同工作，国家地质调查应用网格(NGG)基于网格技术，以“服务”为中心，提出并构建了从信息获取、处理到应用的完整的7层体系结构，同时结合行业应用需求，着重研究资源管理、资源交易、服务等关键技术，在Petri网和图论的基础上提出了一种新的服务链模型(服务／资源网)，实现地质调查领域的资源共享和信息服务。     

环境资源动态监测与评估系统

针对新疆喀什地区开展环境资源监测和变化研究的需求,基于ArcEngine组件和丰富的功能类,通过有序的空间分析操作组合,afr格式的“虚拟栅格”作为影像波段运算的良好媒介,结合多线程并发技术,构建了一个订单式快速简单实现环境资源动态监测与评估的系统．对系统的总体设计和核心功能设计作了重点介绍,包括任务管理,水体、植被、冰雪信息提取,动态监测与评估,和专题图出图等功能,并给出了系统的应用实例．该系统符合环境资源动态监测与评估的业务化应用要求,可及时宏观地监测区域的环境资源变化发展情况,服务于区域经济建设需要,可以广泛应用于环境资源监测领域,具有一定的通用性和扩展性．     

江苏省市际断面水文监测系统设计与研究

为实现水利工程联合运行、水污染联合防控探索,推进跨区域水生态补偿,形成河湖水环境治理良性发展机制,江苏省市际断面水文监测系统项目应运而生。采用水文现状调查与信息研究相结合的方法,设计基础设施、数据资源、应用支撑、业务应用 4 个层面,以及信息安全和标准规范两大体系的总体框架,分析基于数据汇聚平台与实验室数据资源的数据资源层、应用支撑层、业务应用层的主要建设内容,从而构建省域、市域、县域边界重要河段水量水质统一监测与监控系统。江苏省市际断面水文监测系统的设计与研究,不仅为江苏省流域的精密监测、精细管理、精准调度提供有力支持,也为省内外类似水文监测系统建设提供参考和借鉴。