队列长度加权服务的输入排队交换结构匹配算法

针对输入排队交换结构调度问题,提出了队列长度加权服务匹配的思想.基本思路是匹配求解基于实现极大匹配的并行迭代算法,但对于每一个输入输出匹配,一次可以保持超过一个时隙的一段时间,其长度为对应的虚拟输入队列长度的加权函数.依据这一思想,设计了一种基于轮转仲裁器的队列长度加权服务匹配算法.通过实现复杂性的分析与性能评估,给出了优选的权重函数.所提方案以极大尺寸匹配算法近似的复杂性,取得与极大权重匹配算法近似的性能,在非均匀流量模式下也能达到接近100%的吞吐效率,明显优于iSLIP和EiSLIP算法,适合于高性能输入排队路由器的应用.     

URED:一种基于用户的缓存管理算法

宽带接入是当前热点问题,用户的流量管理是其实现的一个重要方面。根据宽带接入的需要,在分析现有缓存管理算法的基础上,提出了URED基于用户的缓存管理算法,这种算法采用虚拟用户队列和实际业务队列管理分组,将用户流状态引入到分组丢弃概率计算中,在用户区分的粒度上提供了用户流的管理并保证了业务流服务质量。通过分析和仿真,证明了URED算法的性能,比现有缓存管理算法更适合于接入路由器的要求。     

一种新的基于补丁优先的流调度算法

通过对现有流调度算法的深入研究,提出了一种新的流媒体调度算法——补丁优先的最大等待队列算法。该算法依据请求等待队列的权重来选择服务队列,使系统获得效率和公平性之间的平衡。理论分析和仿真实验表明:与FCFS、MQL和MPQL算法相比,该算法有效减少了用户请求的撤消率、平均等待时间、不公平性,提高了系统的吞吐量,是一种有效的调度策略。     

虚拟分组撤销策略的云存储访问控制模型

为解决现有云存储访问控制模型用户权限撤销效率低、无法适应大规模用户的问题,在分析基于属性加密的密文策略的基础上提出了一个新的模型,给出了虚拟分组撤销策略,将用户映射到多个虚拟分组中,并重新构建了访问结构。用户权限撤销的范围被限制在一个虚拟分组内,对该虚拟组内的用户重新分发密钥即可实现用户权限撤销,而其它虚拟分组不需要任何变化,从而提高了用户权限撤销的效率。在Hadoop平台下进行了仿真实验,结果表明该模型具有较高的撤销效率。     

两层复杂网络上的动态权重路由策略研究

为了提高两层复杂网络处理数据包的网络容量,提出了一种基于队列长度的路由策略,称之为动态权重路由策略,即逻辑层链路的权重与其映射的物理层节点队列长度有关,并按照队列长度的变化,动态地更新链路权重,然后数据包按照权重最小路径路由。仿真结果表明,与传统的最短路径路由策略和静态的全局意识路由策略相比,动态权重路由策略可以进一步地增强两层复杂网络的网络容量。     

基于自适应调制与编码的多跳CDMA Ad hoc网络跨层性能分析与建模

给出了一种新颖的多跳CDMA Ad hoc网络跨层性能分析模型.首先建立了随机网络拓扑的数学模型,进而分析了采用MFR路由策略时源节点到目的节点所需跳数的概率分布情况.然后结合自适应调制编码方案,分析了节点中发送分组队列的平均队列长度、丢包率及平均排队时延等分组级QoS性能.在此基础上,分析了网络的端到端时延和吞吐量性能,并讨论了节点传输范围、发送分组队列长度、扩频增益对网络性能的影响.所提出的分析模型虽然考虑的是特殊的MAC协议和路由策略,然而这种方法可以用来分析采用其它MAC协议和路由协议的系统.     

基于权重的反馈优先IP流量控制算法

针对因特网上对收发双方数据信息的高速率、高质量的要求,提出基于权重的反馈优先流量控制算法.此算法将不同类型的报文分组给予不同的权重,在每一个分组中保留一位域以标志拥塞,同一分组的报文队列根据接收方的信用值和等待时间设置优先级,对于高权重高优先级的反馈报文实行优先强占的策略,综合考虑数据信息的传输速率和传输质量,以提高网络的资源利用率.实验证明这种流量控制算法可以有效地防止网络的拥塞崩溃现象,从而达到了高效地利用网络资源的目的.     

队列调度算法在网络中的应用研究

作为保证QoS的一种重要手段,队列调度算法近年来引起了网络研究者的广泛关注。本文首先介绍了队列调度问题及一些常用的队列调度算法,然后提出一个非GPS模型的队列模型及调度算法——WDQ算法(Weighted Delay Queuing,基于权重的延迟队列),并且解释了这种算法能够有效抵抗通信量的突发,具有控制不同权重分组延迟的能力,对于提高和改善网络服务质量QoS方面的研究和网络运行情况的研究具有积极意义。     

基于分组到达率的802.11 DCF性能分析

针对WLAN(wireless local area network)基础结构模式中的IEEE 802.11 DCF(distributed coordination function)机制,提出了一种基于分组到达率的性能分析模型.模型不仅考虑了终端数量、传输负载、二进制指数回退机制等因素,而且分析了MAC(mediunl access control)层有限队列对系统性能的影响.在每个终端被模型化为M/M/1/K队列的基础上,进一步利用虚拟时隙在时间上离散化终端MAC层队列状态,并采用离散时间的三维马尔可夫链对系统性能建模.基于该模型得到了归一化吞吐量、分组时延和丢包率.仿真分析结果表明,该模型能够有效地预测变化的分组到达率情形下DCF机制的性能.     

共享缓存分组交换系统中的最佳阈值Pushout策略

提出了一种用于共享缓存分组交换设备的最佳闽值Pushout的缓存管理策略（OTP）。在这个策略巾，缓存区采用共享的方式，而每个输出端口分组调度采用Pushout策略。OTP策略的主要思想是将输出端口按照其队列长度分为括跃和非活跃端口，根据队列长度与端口的话跃程度决定分组的接纳或丢弃。仿真结果表明，OTP策略在多个输出队列的情况下具有较好的公平性和鲁棒性，同时在丢包率方面，OTP策略的分组丢失率接近于SP（Selection Pushout）策略。     

分组交换网络中分布式调度控制算法研究

文章首先对目前分组交换网络中支持QoS的队列调度算法进行了比较研究,分析了其性能指标和技术特点。然后以Internet核心路由器中线卡级和交换级的队列调度设计为例,从控制论的角度提出了一种支持QoS的分布式加权轮询调度控制算法,同时对交换网络进行了仿真实验,吞吐率达到96％的仿真实验结果表明所提出的算法是有效的,最后,文章认为在实际应用中,应针对不同情况设计不同的调度控制算法,以便在复杂性、公平性、快速性及有效性等特性方面取得了一个折衷方案,以使分组交换网络的整体性能更好。     

一种适合实时变比特率视频传输的IP区分服务调度算法

在建立的区分服务网络模型的基础上，提出一种针对实时变比特率突发业务的调度算法，称为加权开关赤字轮循(weighted switch deficit round robin，WSDRR)算法．根据不同的队列等级分配加权的带宽，并根据队列中分组状况动态调节服务量．该策略是针对网络拥塞下传输实时突发视频业务而提出的．基于一种吞吐量公平测度的比较，WSDRR算法与传统赤字轮循DRR算法具备相同的公平性．实验结果表明，与DRR算法相比，WSDRR算法能够降低实时突发视频业务的端对端延时和延时抖动，从而进一步使实时视频传输的要求得到满足．     

顺序分布式变长分组调度算法:SDMCRR

通过引入分布式思想对CRR调度算法进行改进,提出了一种基于输入排队VOQ结构的输入端口轮转和输出端口轮询的顺序分布式改进补偿轮询调度算法SDMCRR。并通过分析以及和其它轮询算法的比较,得出该算法具有单个报文调度O（1）的复杂度、较好的隔离恶意流的公平性和时延特性。     

输入缓冲交换开关的多步调度策略

输入缓冲交换开关已经在越来越多的ATM交换机和高性能路由器中使用.对于独立的信元到达,VOQ(virtual output queueing)技术与LQF(1ongest queue first)和OCF(oldest cell first)等加权调度算法的结合使用可以使利用交换开关的吞吐率达到100%.然而LQF和OCF等加权调度算法过于复杂,无法用硬件实现.提出了多步调度策略,使得用硬件实现加权调度算法成为可能.在该策略下,对于独立的信元到达,LQF算法仍可以达到100%的利用开关吞吐率,并具有良好的     

云数据中心中负载均衡的虚拟机调度方法

 本文研究在主机之间迁移虚拟机来提高系统负载均衡度（包括2个方面：CPU和disk I/O）,同时尽可能地降低迁移代价。因此,目标是寻找主机和虚拟机之间尽可能优的映射方案。本文提出虚拟机的亲和力概念,并且定义了亲和力指数的计算方法,然后建立基于遗传算法的虚拟机调度模型。在这个模型中,交叉操作驱动映射方案的亲和力指数尽可能地增加,变异操作使得主机的CPU和disk I/O的差值趋于收敛。在每一代中,选择策略将亲本个体和子代个体分为一组,并选择较大适应度的个体遗传到下一代,从而使得种群不断地进化,得到最终的映射方案解空间。本文提出基于遗传算法的虚拟机均衡调度算法。该算法选取最终映射方案解空间中的最优解,做到从全局的角度考虑负载均衡问题;提前计算迁移的影响,在得到最优的迁移方案时才进行实质性迁移,从而降低了迁移代价;使用MTALB算法将多类型任务均匀地分配到虚拟机中,系统的负载均衡效果更佳。实验结果表明,就迁移代价和系统负载均衡各项具体指标而言,本文算法相比于首次适应和轮转调度算法以及NABM算法存在全面优势。在任务处理率这一关键指标上,本文算法比首次适应和轮转调度算法及NABM算法分别平均提升了25%和12%。     

一种维序的基于组合输入输出排队的并行交换结构

提出一种按序排队(in-order queuing,简称IOQ)PPS体系结构,通过在分流控制器引入固定尺寸的缓冲区,实现负载在每个交换平面的均匀分配;中间层组合输入输出排队(combined input-and-output queuing,简称CIOQ)交换平面受控于中央调度器,在每个时间槽(timeslot),中央调度器将同一种匹配实施到每一个交换平面,称之为同步调度策略.可以证明,在该体系结构下,轮询(round robin)分派算法配合同步调度策略可以保证同一条流的信元按序从交换平面读出.进一步提出了严格最长队列优先同步调度算法,极大地减少了中央调度器需要维护的状态信息和信元重定序开销.与目前主流的PPS设计相比,IOQPPS(in-order queuing parallel packet switch)实现机制简单,易于硬件实现.模拟结果表明,IOQPPS具有最优的延迟性能.     

一种公平服务的动态轮询调度算法

调度策略是核心路由交换设备性能的重要保证.针对联合输入交叉节点排队(combined input and cross-point queuing,简称CICQ)交换结构现有调度策略在复杂度或性能方面存在的缺陷,深入探讨了CICQ交换结构调度策略设计的基本准则,并提出了CICQ下虚拟通道的概念.基于基本准则和虚拟通道概念,提出一种简单、高效和公平服务的动态轮询调度策略——FDR(fair service and dynamic round robin).其算法复杂度为O(1),具有良好的可扩展性;并依据虚拟通道的状态为其分配调度份额,具有良好的动态实时性能,能够适应流量负载非均衡的网络环境.SPES(switching performance evaluation systcm)仿真结果表明,该算法具有良好的时延、吞吐量和抗突发性能.     

基于无服务器边缘计算下的服务负载调度算法

随着边缘计算的不断发展,其在资源管理配置方面逐渐出现相关问题,无服务器计算作为一种新的方式可以有效解决边缘计算的相关问题。然而,无服务器计算不具备在分布式边缘场景中高效处理请求所需服务负载调度的能力,针对这一问题,提出了一种基于无服务器边缘计算的服务负载调度算法(service load scheduling algorithm, SLSA)。SLSA的核心是通过隐式建模充分考虑了动态变化的节点状态、负载调度器放置等影响因素来优化整体时延,然后通过改进的平滑加权轮询调度(smooth weighted round robin, SWRR)算法进行服务调度。经仿真实验分析,SLSA在资源消耗上有着明显下降,同时在单城市场景与多城市场景下均有良好的性能表现,其中在单城市场景中相对于集中式轮询调度(round robin centralized, RRC)算法提升了43.01%,在多城市场景中提升了53.81%。实验结果表明,SLSA可以有效降低资源消耗率并提升性能。     

基于ICP的机载FC网络性能评测

综合核心处理机(ICP)作为航空电子系统的核心处理单元,其网络性能直接影响整个航空电子系统的综合性能.为了改进ICP软硬件设计,提高ICP系统的整体性能,解决分布式计算机系统通信效率问题,针对某型飞机ICP的统一FC网络的性能展开测评,在确定了平均传输率和平均传输时延的前提下,搭建测试环境,在单接口测试的基础上提出了广播式传输测试和有负载的多对并发测试,采用优先级队列调度和加权轮询调度算法相结合的调度算法.通过在拓扑模型上进行实验,模拟ICP工作环境下FC网络的性能,并对测试结果进行了分析,给出了ICP互联网络综合评价方法,为IMA航空电子系统的整体性能改进提供了帮助.     

计算机支持的协同学习系统中负载均衡技术研究

计算机支持的协同学习系统能够帮助分布在不同地域的学习人员共享资源、实现学习者之间的合作.然而,系统在进行学习交流时所产生的数据流量和计算强度之大,通常让单一的服务器无法承受.本文首先介绍了常用的负载均衡技术和调度算法,并针对协同学习系统的特点,结合NAT负载均衡技术和TCP传递机制,提出了一种新的动态加权轮循均衡算法,实现了系统的负载均衡.