分层P2P点播系统中优化的带宽资源分配策略

在基于分层视频编码技术的P2P点播系统中,由于视频数据的供需不平衡易导致视频服务器带宽开销严重. 先从视频数据的带宽供需的角度对视频服务器的带宽开销进行建模,该模型可归结为求解一个线性优化问题. 提出了一种基于在线时间相似性的邻居选择及同视频层及跨视频层的带宽资源分配策略,节点可以从位于同视频层的前驱节点及处于其他视频层的"帮助者"获得所需带宽资源. 仿真实验表明,邻居选择及带宽分配策略都能有效地降低视频服务器带宽资源开销.     

具有健康节点协作的高效多节点修复方案

针对分布式存储中多节点再生修复的修复带宽和可靠性问题,提出了一种具有健康节点协作的多节点修复方案. 该方案在修复模型上做出了相应改进,通过健康节点间的协作把上述问题做了折中. 给出了具体的多节点修复过程和相应再生码的构造,用信息流图求得最大流最小割集来说明其最小边界. 结果表明,在确保修复带宽最低的条件下使修复时间同步,修复过程更简便,最重要的是所需传输信道更少,保证了修复的可靠性.     

P2P点播数据调度策略的模糊控制实现

在P2P点播系统中,针对现有算法不能充分利用节点的上行带宽的问题,从数据请求量的角度,提出一种数据调度策略的模糊控制实现．该策略中,节点在计算数据请求量时,将节点缓冲区及上行带宽信息模糊化后,依据模糊规则产生模糊决策,并利用模糊控制的策略,动态地决定向邻居节点及服务器的数据请求量．仿真结果表明,该策略能够有效提高节点的上行带宽的利用率,降低了服务器的负载．     

基于Hadamard向量的新型(k+2,k)MSR码

在分布式存储系统中,再生码是一种能够最优修复节点丢失数据的编码策略.在存储空间有限的前提下,设计出一种高码率的最小存储再生码可以进一步提高存储空间的利用率.利用Hadamard向量设计出一种新型高码率最小存储再生码,实现最优精确修复所有系统节点数据.这种新的编码策略将Hadamard向量进行变型,同时改变了Hadamard向量放置在编码矩阵中的位置.与原有的(k+2,k)Hadamard MSR码策略不同,将编码矩阵中的Hadamard向量从主对角线位置移至非主对角线上时,能够减少修复过程中有限域上的运算次数.从而使这种新型再生码策略在能够精确修复系统节点数据的同时,进一步降低数据修复过程中的计算复杂度.     

车载自组网的自适应证书分发策略

提出了一种自适应证书分发策略,能够根据各种环境动态调整分发方式获得最优均衡解。首先,设置一个可以根据交通环境和安全状况自适应调整的阈值,当该阈值小于给定的新车占比时,节点将发送带有证书的数据包;否则,将发送没有证书的包。然后,提出了一个量化模型来评估车载自组网的收益,包括计算和分析发送/接收节点的开销、安全性和损耗等。仿真结果表明,本文所提出的策略在各种交通条件下都能很好地平衡性能和安全。     

基于循环矢量构造的精确修复MDS编码

为解决分布式存储系统节点精确修复的问题,构造了一类最小存储再生编码,该编码属于最大距离可分(MDS)删除码. 利用循环矢量构造生成矩阵,将冗余数据与系统数据混合存储,编码过程中所有的运算都属于伽罗华2域. 采用该编码的存储系统,在发生单节点故障时,精确修复的最小带宽为理论最小值,在系统正常工作时,能为单用户提供最大理论值的可用带宽. 与最小存储再生码和最小带宽再生码相比,编码矩阵简单,解码计算量较小,能提供较高的可用带宽.     

复杂网络中的抽样链接预测

针对传统相似度算法无法预测给定顶点存在的链接问题,以抽样方法为基础,提出一种对复杂网络进行链接预测的方法,找出用户感兴趣节点的相关链接.根据用户感兴趣的节点,使用随机游走的方法,构造一个子图.设定该子图的大小使相似度估计值的误差小于给定的容错阈值.该方法仅在一个小的包含全局信息的子图上进行相似度计算,可以使计算时间大大减少.实验结果表明,算法的时间复杂度与数据集大小呈线性关系,基于局部指标的常见邻居(CN)算法、Jaccard以及PA指标算法的时间复杂度与数据集大小呈平方关系,以全局拓扑路径为基础的Katz算法的时间复杂度与数据集大小呈立方关系.     

集群时变拓扑下的链路修复

针对集群拓扑的时变特性引起的网络分割问题,设计了一种多目标的协同修复方法.基于拓扑修复模型,将链路修复节点引入,建立了信道链路模型.通过多目标链路约束,设计了多目标链路优化算法.结果表明:该算法通过解密集度策略以及速率约束策略,实现了最优的通信位置规划.通过扩大种群数,该算法取得较为精确的帕累托最优解集,能够在两个分割...     

基于粒子群优化的协作网络资源分配的博弈策略

应用基于竞价机制的斯坦克尔伯格博弈提出协作中继网络中的一种资源分配策略,用以解决单一中继节点对多用户节点协作带宽的分配问题。首先中继根据用户的协作带宽需求对资源定价,然后用户根据价格调整其纳什均衡策略,即获取协作效用最大化的最优带宽购买量。证明了纳什均衡的存在性,提出基于粒子群优化的均衡求解算法,分析了均衡的有效性,仿真给出了粒子群优化的全局最优带宽分配结果。仿真结果表明,所提出的博弈可以激励中继节点参与协作,并协调多用户节点间的资源分配。     

矩形斯坦纳树的统计分析法

矩形斯坦纳树是集成电路布图设计的重要问题之一.本文利用统计分析法,提出求解矩形斯坦纳树问题的多项式时间算法.该算法对平面上给定的任意分布的节点集合,得到了统计最优的矩形斯坦纳树.     

基于Hadamard矩阵构造部分重复码

针对分布式存储系统故障节点修复问题,提出一种部分重复(FR)码的构造算法。由Hadamard矩阵经过简单变换直接构造FR码。随后引入了分组思想,由8阶Hadamard矩阵构造分组FR码(HGFR),构造更加简洁直观,实现多故障节点在局部修复组内进行精确无编码修复。理论分析发现,与RS码和SRC简单再生码相比,设计的HGFR码在分布式存储系统节点发生故障时的修复局部性、修复复杂度和修复带宽开销都降低,且修复效率提高,减少了故障节点的修复时间。     

分布式数据镜像系统研究

针对由于数据量的迅猛增长,在存储系统性能和整个系统性能之间出现的严重失衡问题,研究提出了分布式数据镜像系统的架构和运行机制。分布式并行数据传输技术充分利用多个互联服务器的总带宽,实现高数据吞吐量,从而较好地解决了这一难题。     

云存储系统中基于MSR码的局部性修复编码

为了提高分布式云存储系统的存储可靠性和故障节点修复效率,提出一种基于最小存储再生码的局部性修复编码方案. 具体地,构造适用于云存储的系统最小存储再生码,以此码为局部码构造局部性修复编码,确保最大距离可分性质和简单修复特性. 性能分析和仿真结果表明,该局部性修复编码方案可实现云存储系统中多个故障节点的快速修复,具有较低的修复局部性,相对于三副本复制方式和简单再生码,该局部性修复编码方案在存储开销和修复带宽开销方面的性能更优.     

基于事件触发网络控制系统的分布式控制

针对网络带宽有限造成的网络中传输信息量受限问题,引入分布式事件触发机制,即子系统只在它的局部状态误差超过了某个给定的阈值时才传输它的状态信息到它邻近的子系统,研究了网络控制系统基于事件触发机制的分布式控制策略的实现问题。首先,设计了事件触发机制,以保证整个网络系统的渐进稳定性;然后,将所得到的结果运用到线性时不变系统上;最后,通过模型仿真验证了所得到的结论。通过事件触发机制可以减少网络中的信息传输量,降低网络负载,从而提高网络传输效率。     

分布式存储系统的可靠性研究

通过对分布式存储系统体系结构的研究,认为数据服务的可靠性由时间、节点失效概率密度函数、数据分离算法及存储策略这4个因素影响．在此基础上,结合可靠性理论,用概率方法构造了存储系统的可靠性模型,根据模型可以对给定系统的可靠性进行预测,并据此制定存储策略,从而将可靠性问题在系统设计阶段解决,并使数据服务的可靠性保持在较高水平．     

基于非均匀循环编码的分组修复码构造

考虑到实际分布式存储系统中节点故障情况的多样性,该文提出一种基于非均匀循环编码的分组修复码(GRC-NCC),使高故障率节点得到更有效的保护.具体地,根据节点故障率对存储节点进行非均匀分组,将数据块依次存入长度递增的节点分组,再使用跨条带循环编码的思路生成组编码块和全局校验块.性能分析以及实验仿真表明,GRC-NCC虽...     

General reliability model of the non-MDS coded storage system

An open problem is how different configurations influence the reliability of a storage system using non-maximum distance separable codes as redundancy strategy.This paper proposes a repairable probability algorithm for solving data objects with non-maximum distance separable code encoding by considering the construction matrix of non-maximum distance separable codes.This algorithm exhaustively loses all possible combinations of several blocks and judges whether the matrix corresponding to each combination is reversible for calculating the probability of recoverability.We propose an analytical model based on the Markov chain to quantify the reliability of the non-maximum distance separable coded storage system.This model could quantify the impact of a series of design factors on the reliability of the storage system,such as the effect of non-maximum distance separable code configuration,the capacity of the storage system,the capacity of the object-based storage device nodes,the repair bandwidth,the mean time to data loss of the object-based storage device nodes and so on.Finally,the numerical analytical method is used to verify the correctness of the model and the influence of different factors on the reliability of the storage system.Our model enables system practitioners to decide the appropriate configuration based on their reliability requirements.     

网格环境中基于p-中值选址的副本放置算法

针对现有的副本放置中存在的问题,基于p-中值选址的方法,提出了一种动态的多副本放置算法.该算法预先设置副本的数量,根据网络带宽、存储空间和文件请求次数等条件,求解目标函数--全局费用的最小化,从而确定副本的位置,并随着网格环境的变化而调整.采用Optor-Sim模拟器实验,分析了副本数量、存储空间与副本放置的关系.结果表明:与LRU和基于经济模型的方法相比,该算法能减少数据访问时间和网络利用率.