网络服务体系结构及其形式化模型的研究

下一代网络的本质是以提供网络服务为核心的,能够支撑各国政治、经济、文化、教育、国防等各个领域全面信息化的信息基础设施,单纯基于通信功能来进行层次划分的传统网络体系结构已不能适应下一代网络发展的需要．提出了一种基于交互的网络服务体系结构(INSA),作为从服务角度研究下一代网络的下一代网络服务体系结构参考模型,并详细论述了INSA参考模型的总体结构和各层功能．用构件来描述网络实体,用连接件来描述构件间交互,建立起了下一代网络服务体系结构的形式化模型,为形式化分析和验证网络服务体系结构的总体性质以及进一步研究网络服务体系结构中与服务相关的各种性质奠定了基础．     

面向HPC和DC的可重构光互连网络体系结构综述

互连网络是高性能计算系统和数据中心的核心组件之一,也是决定其系统整体性能的全局性基础设施。随着高性能计算、云计算和大数据技术的迅速发展,传统的电互连网络在性能、能耗和成本等方面无法满足高性能计算应用和数据中心业务的大规模可扩展通信需求,面临着严峻的挑战。为此,近年来相关研究者提出了多种面向高性能计算和数据中心的可重构的光互连网络结构。首先阐明了光互连网络相对于电互连网络的优势;然后介绍了几种典型的可重构光互连网络体系结构,并对其特点进行了分析比较;最后探讨了可重构光互连网络的发展趋势。     

基于移动Agent和主动网络的服务组合与定制

在面向服务的架构中，为了实现根据用户需求，利用已有的服务构件组装新的服务，提出了基于主动网络和移动代理技术的服务定制模型，该模型将定制服务所需的基本服务封装成主动服务包（称为Service Agent，SA），通过SA的不同组合生成用户所需要的服务，并对服务定制过程中涉及的服务描述、服务发布、服务发现与选择、服务组合与定制等关键技术进行了研究，解决了传统网络不能实现服务定制的问题。     

面向海洋场景的无线传感器网络体系结构模型研究

研究了传统无线传感器网络体系结构的缺陷,分析了海洋场景的特点,总结了基于海洋场景的无线传感器网络的典型需求目标,归纳出海洋环境中无线传感器网络体系结构模型设计的若干原则。结合海洋环境自适应、网络自愈合、能量高效、动态优化等目标需求,提出了一种面向海洋场景的无线传感器网络体系结构模型WSNAOS,并对WSNAOS模型的设计理念、主要特色、各层和各模块功能进行了详细阐述。WSNAOS模型不仅具备了海洋环境自适应和能量高效等特征,还能为面向海洋场景的无线传感器网络各类协议的研究提供一个统一的问题描述和分析的理论框架。     

基于InfiniBand的高性能计算机技术研究

网络性能一直是制约高性能计算技术发展的瓶颈,无论是面向计算的网络还是面向存储的网络,通信速度的发展远落后于CPU的发展．InfiniBand互连结构能够缩短网络和CPU之间的性能差距,使高性能计算机的性能趋于平衡．2000年在InfiniBand协议发展初期,国家并行计算机工程技术研究中心就在国家“八六三”计划的支持下开始对InfiniBand协议展开了深入研究,旨在改进高性能计算特别是集群系统的互连性能,研制出符合InfiniBand标准规范的高性能互连部件,并最终开发出了具有自主知识产权的InfiniBand互连网络产品．论述了以自行研制的InfiniBand部件技术为基础的高性能集群计算机系统的组成、结构和应用,并对系统性能进行了实验分析．     

刍议高性能计算机光互连网络体系结构分析

互联网带动了所有行业、所有科学的飞速发展,然而由于各种科学的发展需要功能更强大的网络,很多时候需要高性能的计算机才能进行数据的处理和研究。因此将传统的电互连改进为光互连以带动互联网的发展成为目前的研究热点。本文先是介绍了光互连的分类和原理、波分复用技术的原理,为下文的内容做铺垫,然后就高性能计算机光互连网络体系结构进行详细的阐述,最后对基于波长分离器的高性能计算机光互连网络体系的性能进行分析。     

无线网络构件化协议研究

层次化网络体系结构设计本身存在缺陷,如冗余、各层之间无交互等.由于这些缺陷,在应用过程中会遇到诸多问题,如QoS保障、网络安全等,层次化网络体系结构运用于无线网络除了会遇到上述问题外,还面临资源不足、间歇链路等限制.为消除层次网络设计缺陷,解决应用中的问题和限制,提出了构件化网络体系结构.构件化网络体系结构打破当前网络层次化概念,将网络按照功能协议进行划分,形成低耦合功能构件.通过组合各构件向应用数据提供高质量服务.对构件化协议体系进行详细设计.     

主动网络路由器及其应用

主动网络是一种可编程的网络,用户可以对网络进行个性化的编程和设置。主动网络与传统的网络仅仅被动地传送字节流不同,它是“运行时刻可扩展的”。在主动网络体系结构中,可以快速动态地定制、配置新的网络服务和开发新的技术与协议,实验新的网络体系结构。加快了网络服务的革新步伐,提高了网络的性能,使得网络体系结构更灵活、更具有可扩张性。该文在介绍了主动网络的产生背景、实现方案、网络模型和它的优点之后,提出了一种高性能的主动网络路由器的实现方案,并针对该实现方案给出了该路由器的一些典型应用。     

面向HPC互连网络的低延迟前向纠错编码研究与实现

当前主流高性能互连网络的端口速率已达到100~400 Gbps,其单通道速率已达到25~50 Gbps。在这种高速率的网络上传输数据,前向纠错编码是提高其可靠性的必要技术。以太网国际规范IEEE 802.3采用的前向纠错编码为RS(528,514)和RS(544,514),但是这2种码型难以满足高性能互连网络在低延迟方面的性能需求。首先,分析了RS的编码和译码结构,并定量研究了RS码型参数与编解码延迟之间的关系。接着,提出了一种面向当前高性能互连网络的新型低延迟编码—RS(271,257),并比较了该码型在占用带宽和纠错能力等方面的优缺点。最后,实现了基于RS(271,257)的低延迟网络编码子层,并对其进行了资源消耗评估和延迟性能模拟。综合考虑资源消耗、纠错能力和延迟性能3方面因素,RS(271,257)是一种理想的低延迟前向纠错码型,可满足当前面向HPC的低延迟高性能互连网络的编码子层的设计需求。     

基于进程代数的网络体系结构形式化模型

首先用形式化方法给出了网络实体、网络连接件和网络体系结构框架模型的定义,然后利用进程代数理论定义了网络体系结构上的网络实体运算,进而建立了网络体系结构的代数模型,为进一步研究网络体系结构打下了坚实的理论基础。     

DFW与入侵检测在校园网中的应用研究

本文在比较传统防火墙与分布式防火墙(Distributed Firewall,DFW)的基础上,研究了基于分布式防火墙的入侵检测系统在校园网中的应用及有关实施要素。主要包括:分布式防火墙的工作原理和体系结构分析,面对校园网需求的分布式防火墙入侵检测系统的需求分析与设计原则,以及多层安全保护体系和安全审计策略配置等关键技术。     

基于IXP2400安全路由器的研究与设计

随着网络向着更高的速度、更多的业务方向的发展,传统的通用CPU或ASIC架构已经不能适应新一代网络设备的需求,而随着网络处理器的出现,基于网络处理器开发的网络设备能够很好地解决灵活性和高性能之间的矛盾.由于安全路由器是解决网络安全问题的关键设备[1],因而在研究网络处理器体系结构和功能特点的基础上,分析了安全路由器的系统结构和软/硬件组成,最后给出了一种基于IXP2400的安全路由器的设计方案,并对方案进行了性能分析.     

面向军事栅格的构件集成网络体系结构

文章提出了一种面向军事栅格的构件集成网络体系结构,它摒弃了传统的分层式网络体系结构中层的概念,而采用构件概念。构件集成网络体系结构具有时延小、传输负载小等优点,适合于在军事领域中应用。给出了这种网络体系结构的设计原则、构件的组成及报文格式。最后,通过仿真,验证了构件集成网络体系结构的有效性。     

基于智能体的混合知识自适应推理控制

本文将传统的混合知识表示法推广，建立了一个将一般知识、案例知识、模型知识、模型知识及神经网络知识有机集成的结构．该种知识表示结构有助于知识的搜索、匹配和推理控制，解决了复杂问题的知识表示．为适应推理方法的需要，将各种不同的推理方法有机融合与集成，提出一种基于智能体的自适应推理控制结构，该种自适应推理控制结构对于改进解决复杂问题的效果以及提高解决复杂问题的效率具有重要意义。     

基于SOA的网络安全系统应用研究

提出了一种基于面向服务架构SOA的网络安全系统,详细分析了系统的特点,对于基于SOA的网络安全系统与传统的网络安全系统的不同之处进行了比较,给出了一个基于SOA的网络安全扫描系统的实例。研究表明,基于SOA的网络安全系统具有更好的柔性、重用性和可扩展性。     

C3I网络管理体系结构研究

C^3I网络系统是一个结构非常复杂、实时性强、安全可靠性要求严格的高度分布式处理系统,是未来信息化战场的重要基础设施。阐述了现代C^3I系统的结构特点,分析了现有网络管理的体系结构及其在C^3I网络管理中的局限性,指出了基于SNMP协议的传统网络管理体系结构难以适应对C^3I网络管理体系结构的要求,在此基础上,结合分布式对象计算技术,研究在C^3I网络管理系统中应用CORBA技术,建立一种新的网络管理模型,使得C^3I网络管理系统具有分布、实时、可靠、配置灵活等一系列新特性。     

Architecting and implementing distributed Web applications using the graph‐oriented approach

This paper presents a graph‐oriented framework, called WebGOP, for architecture modeling and programming of Web‐based distributed applications. WebGOP is based on the graph‐oriented programming (GOP) model, under which the components of a distributed program are configured as a logical graph and implemented using a set of operations defined over the graph. WebGOP reshapes GOP with a reflective object‐oriented design, which provides powerful architectural support in the World Wide Web environment. In WebGOP, the architecture graph is reified as an explicit object which itself is distributed over the network, providing a graph‐oriented context for the execution of distributed applications. The programmer can specialize the type of graph to represent a particular architecture style tailored for an application. WebGOP also has built‐in support for flexible and dynamic architectures, including both planned and unplanned dynamic reconfiguration of distributed applications. We describe the WebGOP framework, a prototypical implementation of the framework on top of SOAP, and a performance evaluation of the prototype. The prototype demonstrated the feasibility of our approach. Results of the performance evaluation showed that the overhead introduced by WebGOP over SOAP is reasonable and acceptable. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

面向神经计算的并行机体系结构设计

面向神经计算的并行计算机体系结构是神经网络研究中的一项重要工作。本文在对大量的神经计算进行需求分析的基础上，讨论了以高性能的微处理器作为计算单元，进行面向神经计算的并行计算机体系结构设计，并且介绍了它原型实现的结构、参数和性能     

高性能云数据中心弹性网络研究

针对云数据中心网络存在的可扩展性和灵活性问题,提出了一种基于SDN（Software Defined Networking）的云数据中心弹性网络架构,解决目前云平台存在的网络无法弹性调度和灵活分配的问题。基于OpenDayLight设计高性能控制器集群架构和多控制器负载均衡算法,解决传统SDN架构中存在的控制器单点失效的问题,保障云数据中心中多租户的高效网络按需调度和SDN网络的可靠性。利用Mininet模拟环境验证了提出方法的有效性。