分布式系统中断点释放算法

本文讨论了在分布式系统中，以进程通讯关系设置断点和回卷原则，提出了一种断点释放算法－断点最小集合算法，以定时地对断点拷贝整理，并给出了该算法的复杂度。由该算法所得到的断点最小集合能够保证系统中无论哪个节点机发生故障，都能使它们回到一致性状态。     

微机网络并行计算的应用研究

本文对由高档微机组成的网络，在ＬＩＮＵＸ，ＰＶＭ支持下组成的网络并行计算机环境进行了描述。对网络并行计算中的通讯阻塞，负载平衡等问题特别是通讯阻塞进行了研究。给出的各节点机进程分别读取各磁盘数据文件的算法，通过实例算表明对避免通讯阻塞提高并行效率简单有效。     

光网络的快速恢复路径搜索算法

光传送网是电信网的基础，如何在网络发生故障后将受故障影响的业务快速恢复，是光网络面临的重要问题．本文在分析了经典Floyd算法和Dijsktra算法存在的问题的基础上，提出了一种备用路径和搜索算法相结合的恢复算法，且在搜索算法中提出了一种快速不完全遍历算法（FIE算法），该算法适合于网状网结构．当网络发生故障后，首先查找备用路径，在备用路径无法恢复的情况下，以一定的准则进行路径的搜索，并采用双向搜索的方式，从多方面大大缩短了恢复时间．     

面向软件定义车联网的链路故障快速恢复方法

针对软件定义车联网（SDIV）的车-路实时查询类通信场景中单链路故障的问题，提出一种面向SDIV的链路故障快速恢复方法，综合考虑了链路恢复过程时延和恢复后路径的传输时延。首先，对故障恢复时延建模，将最小化时延的优化目标转化为0-1整数线性规划问题。然后，分析该问题，力图最大化复用已有计算结果，并根据不同情况提出两种算法：在流表更新时延相对路径传输延迟不可被忽略的情况下，提出基于拓扑划分的路径恢复算法（PRA-TP）；在流表更新时延相对路径传输延迟较小可被忽略的情况下，提出基于单链路搜索的路径恢复算法（PRA-SLS）。实验结果表明，相较于Dijkstra算法，PRA-TP的计算时延和路径恢复时延分别降低25%和40%,PRA-SLS的计算时延降低60%，可实现快速的汽车端的信息传输单链路故障恢复。     

机群代理的单一缓存映像技术

为了在Web机群代理中有效定位缓存对象在节点机中的位置，必须实现单一缓存映像，以隐藏机群的分布和异构特性，为客户提供一致的缓存资源。为解决该问题，文中首先提出一个缓存摘要管理器体系结构，该结构基于各个缓存节点机的摘要、结合负载平衡信息，可有效定位缓存节点机，然后给出了机群代理中缓存节点机与缓存摘要管理器的实现方法。     

UNIX系统进程保留与恢复的设计与开发

本文详细讨论了ＵＮＩＸ系统Ｖ／３、２版中进程保留与恢复实现的方案和有关技术，通过介绍ＵＮＩＸ系统Ｖ与进程控制有关的结构及关系，阐述了保留恢复的原理及内容。     

对生产者-消费者模型一个拓展需求的问题分析与解决

生产者－消费者模型为进程间传递数据提供了经典解决方法，但该模型局限于进程的一次运行。当任一进程退出重运行后，该模型下，所有相关进程必须重新初始化资源来达到需要的同步，从而完成丢失缓冲区中现有数据。文中从流程中断恢复的角度出发，应用集体映射关系逐步分析问题，提出了让进程可以接续退出前工作的有效算法。     

基于进程拷贝的服务器容错恢复机制

永久故障恢复机制是焦点问题，提出进程拷贝（Process Copy）的思想。通过修改和扩展Linux内核功能，在操作系统级实现了进程拷贝机制，并应用该机制实现了永久故障的恢复。     

一种基于负载均衡异构分布式系统的改进容错调度算法*

基于基/副版本技术提出了一种具有容错功能的静态进程调度算法。给出了一个新的设计模型,并在该模型上提出HDAL算法。此前类似负载均衡容错调度算法都是通过排序来解决故障发生前后的负载均衡调度问题。该算法与以往算法不同之处就是在不依赖排序情况下,通过引进控制进程来解决负载均衡调度问题,并且该算法的负载均衡性在一定程度上具有了可控性。最后通过模拟实验得到以下有意义的结论：在业务繁忙的异构系统中,HDAL算法比以往算法资源利用率高,负载均衡性更好,并且在调度速度上优势明显。     

网络故障管理中的自动告警关联

研究了故障管理中的故障定位，提出了一套新的、完整的告警关联方案。告警的时间关联中采用了模糊逻辑推理事件之间的最佳时间关系。对关联窗口的选择进行了讨论，提出了一种新的关联窗口选择方法以保证故障的告警集合的完整性，并证明了其有效性。告警的聚类关联采用依赖关系图模型，给出了一种最大公因数贪心算法。通过分析对比该算法与完全搜索算法和传统贪心算法的复杂性，证明了其在故障告警域重叠度较小情况下的有效性。     

A general method for maximizing the error-detecting ability ofdistributed algorithms

The bound on component failures and their spatial distribution govern the fault tolerance of any candidate error-detecting algorithm. For distributed memory multiprocessors, the specific algorithm and the topology of the processor interconnection network define these bounds. This paper introduces the maximal fault index, derived from the system topology and local communication patterns, to demonstrate how a maximal number of simultaneous component failures can be tolerated for a particular interconnection network and error-detecting algorithm. The index is used to design a mapping of processes to processor groups such that the error-detecting ability of the algorithm is preserved for certain multiple simultaneous processor failures     

一种优化的分布式系统的失效恢复策略

本文对确定性进程组的分布式系统的失效恢复策略做了深入的研究,独到地提出了应用数据流分析来静态地计算进程的最小备查点数据集的方法。     

Efficient reconfiguration algorithms for communication-aware three-dimensional processor arrays

Homogeneous processor arrays are emerging in tera-scale computation and effective fault tolerance techniques are essential to improving the reliability of such complex integrated circuits. We study the degradable processor arrays to achieve fault tolerance by employing reconfiguration. Three bypass schemes and three rerouting schemes are proposed to reconfigure three-dimensional processor arrays with defective processors to achieve target arrays without faults. A heuristic algorithm is proposed to construct a target array on the selected rows and columns. It is also proved that the proposed greedy plane rerouting algorithm (GPR) produces maximum target array. In addition, the problem of constructing the communication efficient array is considered in this paper. An algorithm is proposed to refine the communication among processors within the target array constructed by GPR. Experimental study shows that the proposed algorithm GPR produces target arrays with higher harvest and lower degradation on the host arrays with fault density no more than 5%. In addition, the communication performance is significantly optimized by reducing the number of long interconnects, and the average improvement is about 34% for all cases considered in this paper.     

Hash算法在网络处理器中的实现

提出一种应用于网络处理器的Hash算法,通过建立新型查找表的结构和构造两级Hash函数,能够有效地解决Hash冲突的问题。描述Hash表的软件建立流程和硬件查找过程,在Hash查找的基础上,给出硬件表项的学习过程和老化方法,简化表项的更新操作。针对不同的应用,建立不同类型的Hash表,合理地利用内外部存储资源,兼顾了存储资源和处理速度的平衡。实验结果表明,该算法对各种查找表中不同的表项数目和关键词长度均具有较好的兼容性,成功查找的平均长度为2,减少了存储器的访存次数,其单个微引擎的查找速度高达25Mb/s,能够满足网络处理器接口处理带宽20Gb/s的要求。     

A distributed load-balancing policy for a multicomputer

This paper deals with the organization of a distributed load-balancing policy for a multicomputer system which consists of a cluster of independent computers that are interconnected by a local area communication network. We introduce three algorithms necessary to maintain load balancing in this system: the local load algorithm, used by each processor to monitor its own load; the exchange algorithm, for exchanging load information between the processors, and the process migration algorithm that uses this information to dynamically migrate processes from overloaded to underloaded processors. The policy that we present is distributed, i.e. each processor uses the same policy. It is both dynamic, responding to load changes without using an a priori knowledge of the resources that each process requires; and stable, unnecessary overloading of a processor is minimized. We give the essential details of the implementation of the policy and initial results on its performance. Our results confirm the feasibility of building distributed systems that are based on network communication for uniform access, resource sharing and improved reliability, as well as the use of workstations without a secondary storage device.     

基于遥测数据分析的无人机故障诊断系统设计

传统无人机故障诊断系统故障传感器与故障算法间的逻辑变量存在差值,当故障点存在于传感器结构内部时,无法及时感知并反馈故障数据,导致系统软件部分分析算法分析异常,故障信号诊断准确性差,为此提出基于遥测数据分析的无人机故障诊断系统设计;引入遥测数据分析技术,建立基于遥测数据分析的故障信号诊断硬件,创建故障数据采集单元、故障数据调理单元、故障数据通信单元,并在三大硬件单元中分别采用M1401 8路模量数据采集卡、CY7C68013A-56PVXI多模数据分析处理器、EP3C16Q240C8N通信IC,配合外围器件,构建起基于遥测数据分析的无人机故障信号诊断平台;配合硬件性能,软件部分分别对故障信号诊断策略与算法进行了优化设计;通过实验数据表明:所设计系统对无人机软件故障信号的检测准确率为97.3%,硬件信号故障的检测准确率为98.6%,能够实现对故障信号的精准诊断,有效解决传统诊断系统存在的问题。     

基于PMC故障模型的NASD诊断算法

在PMC故障模型下,现有的自适应顺序诊断算法（ASD算法）不能充分利用所有的测试结果。为了有效地减少测试次数,提高诊断效率,提出一种新的自适应顺序诊断算法（NASD算法）。引入相对故障单元的概念,给出并证明了故障单元和无故障单元的判别定理。据此给出系统诊断的策略：（1）边寻求无故障单元边确诊故障单元;（2）已确认的故障单元不再参与任何测试;（3）找到无故障单元或故障单元数接近一半时,系统诊断结束。实例表明,NASD算法优于其他ASD算法。     

大数据背景下的数据通信调度方法研究

大数据背景下,传统数据通信调度方法研究由于预测要素引入面窄、预测算法逻辑同意性差,导致数据调度出现数据调度断层现象;针对上述问题,提出大数据背景下数据通信调度3+1集成法设计;采用3+1集成法,通过CPU信号强度波动算法、处理器数据节点动态数检测技术、电频信号转换算法与快速执行代码,解决传统的数据通信调度过程中的数据响应慢、数据调度断层的问题;通过仿真实验证明,提出的大数据背景下数据通信调度3+1集成法具有数据调度速度快、资源开销小、调度数据准确度高的特点。     

卫星遥感图像并行几何校正算法研究

几何校正是遥感图像处理过程中的重要环节，具有计算量大、耗时长的特点，导致遥感图像处理的效率低下．该文提出一种分布存储环境下的并行几何校正算法，每个处理器通过计算本地输入子图像在目标图像中的范围，确定其需要进行重采样计算的区域，使计算过程中所需的数据均为本地数据，很好地解决了数据局部性问题．文章利用首尾相连的闭线段近似表示理想的输出图像块边界这一思想，详细讨论了局部输出区域的计算方法，并采用一种新的存储结构用于保存校正后的输出图像块信息．在机群系统上对算法进行实现，结果表明该算法具有良好的并行性能．