增强计算系统可信赖性:融合虚拟化和SOA

随着计算机软、硬件技术的不断进步和应用需求的日益增长,以计算机为中心的计算系统的应用范围越来越广,其复杂程度也在迅速提高,人们对如何评估和提高计算系统的可信赖性的需求日益迫切.首先给出了计算系统的可信赖性的定义,并系统地定义了一整套量化评价指标;同时,对计算系统面临的各种可信赖性威胁进行了详细的归类分析.传统的方法难以应对复杂系统面临的各种可信赖性问题,人们仍在不断地寻求新的技术.虚拟化技术在这种应用背景下走向复兴,成为一大研究热点.介绍了已有的虚拟化技术在增强系统可信赖性上相关的研究成果,并且总结了虚拟化技术在增强系统可信赖性方面的各种特性和机制.然而由于现有的计算系统体系结构的限制,难以将虚拟化技术在增强系统可信赖性方面的优势充分地发挥出来.面向服务的体系结构(service oriented architecture,简称SOA)以其松散耦合、平台无关性等特点很好地适应了虚拟化技术的需求.因此,最后将SOA 和虚拟化技术相结合,提出了一种增强计算系统可信赖性的系统架构,即面向服务的虚拟化SOV(service oriented virtualization),并且分析了SOV 系统如何在遭受各种可信赖性威胁时,运用体系结构优势和虚拟化技术的各种机制保证系统可信赖性.     

An Improved Markov Model for IEEE 802.15.4 Slotted CSMA/CA Mechanism

IEEE 802.15.4 protocol is proposed to meet the low latency and energy consumption needs in low-rate wireless applications,however,few analytical models are tractable enough for comprehensive evaluation of the protocol.To evaluate the IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA channel access mechanism in this paper,we propose a practical and accurate discrete Markov chain model,which can dynamically represent different network loads.By computing the steady-state distribution probability of the Markov chain,we obtain a...     

ABR流量控制中的变结构控制器

自适应比特(available bit rate,简称ABR)业务的流量控制是ATM网络中一种有效的拥塞控制机制和流量管理手段.在高速的ATM网络中,算法的简洁性在很大程度上决定着交换机的性能.尽管二进制ABR流量控制的简洁性具有相当大的吸引力,但标准的EFCI算法控制的队列长度和允许信元速率(allowed cell rate,简称ACR)却容易出现大幅振荡的现象,这势必会降低链路的利用率,严重影响交换机的性能.进而又有了相对复杂却有效的显式速率反馈机制.在此研究中,以已有的ABR流量控制模型为基础,应用概率拥塞判定机制,并借助鲁棒控制理论中滑模变结构控制器的设计方法,为ABR流量控制设计了一种新的二进制算法,避免了标准EFCI算法中非线性环节诱发的自激振荡,这对于充分发挥二进制流控算法的简洁性以及优化交换机的性能是极为有利的.仿真实验表明:二进制流量控制中的滑模变结构算法大幅度地抑制了ACR和队列的振荡,平滑了由此而引入的时延抖动,为实现ATM网络中的服务质量提供了可靠的实现机制.     

一种随机Petri网性能等价化简与分析方法

随机Petri网模型是系统性能评价的有力工具,但其状态空间随模型规模的增长而指数性增长的问题限制了其对复杂和大规模系统模型的性能数量分析能力.因此,在对模型进行分析之前,先对其进行适当的性能等价化简,是一种更为可行的分析方法.本文首先讨论了一类随机Petri网-基本随机Petri网(ESPN)的性能等价分析方法,这类随机Petri网由顺序、并行、选择和循环等四种基本结构及其组合构成.作者推导出这四种基本结构的性能等价公式,并运用自底向上逐步综合替代的分层分析方法,给出这类随机Petri网模型的性能等价化简分析方法,该方法的复杂性随模型增长而线性增长,有效解决了其性能数量分析问题.然后,讨论了两种非基本结构到基本结构的转换规则,使得复杂的随机Petri网模型也可能转换为ESPN模型,从而使性能等价算法可应用于一般随机Petri网.     

性能评价形式化方法的现状和发展

性能评价(Performance Evaluation,PE)是计算机网络和计算机系统研究与应用的重要理论基础和支撑技术,也是当今通信和计算机科学领域的重要研究方向.本文对性能评价的形式化方法(Forman Methods,FM)、该领域的主要研究成果和发展前景进行了综述.文章着重介绍了FM中的三种方法:排队论(Queuing Theory)、随机Petri网(Stochastic Petri-Net,SPN)和随机进程代数(Stochastic Process Algebra,SPA).另外,本文还对不同方法之间的区别和结合做了初步的讨论.最后对形式化方法做了总结和展望.     

IP网络传输控制的性能评价标准研究

性能评价标准是进行网络传输控制机制和算法研究的一个非常重要的问题.由于传输控制本身的多目标性,导致了性能评价标准也需要同时考虑多项内容,即需要研究综合性能评价标准.本文通过讨论包括服务质量、服务数量和公平性在内的性能评价指标、性能评价的时间尺度和评价粒度等几个基本问题,针对不同的粒度,分别从有效性和公平性两个方面提出了相应的性能评价标准.在有效性方面,定义了规格化性能函数这一概念,把时延、丢包率等服务质量和服务数量统一在一起进行评价;在公平性方面,利用随机过程均值和方差的关系,以及Raj Jain公平指数的改进公式进行评价.     

网边缘可控的IP QoS体系结构及其算法

IP QoS要求是综合宽带网发展的重要瓶颈,而现有IP QoS体系不能很好地满足用户需求,因此,本研究将对IP QoS体系做一个新探索.依托当前网络环境、着眼于下一代网络发展,研究一种网边缘控制的自组织IP QoS体系结构及其算法.本体系中采用探测分组、染色分组和信息分组三类分组,并通过智能控制系统来控制三类分组的比例关系,有效地提供用户所需求的QoS. 本体系将克服现有机制的流状态保持,并通过用户的自组织行为来加强网络的自适应性与可扩展性,更好适应网络发展与应用需求.     

基于案例推理系统的Petri网模型

在基于案例推理中，一个重要的问题就是如何在案例存储空间进行推演，本文中，我们提出了一个基于案例推理系统的Ｐｅｔｒｉ网模型，而且使用网论中的线性技术来解决基于案例的推演。     

Petri网用于Horn子句的逻辑推论

这篇论文探索了命题逻辑的Horn子句的Petri网模型,求解逻辑推论Petri网模型的T—不变量是求解逻辑推论的核心步骤,本文提供了计算T—不变量的算法,这些算法基于归约的思想,另外,在算法中利用单字母规则、纯字母规则和割裂规则可提高算法的速度和简化算法的复杂性。     

无线传感器网络密钥管理的方案和协议

以提供安全、可靠的保密通信为目标的密钥管理方案和协议的设计是无线传感器网络安全最为重要、最为基本的研究领域.无线传感器网络固有的特性使得密钥管理研究面临许多新挑战.介绍了密钥管理的安全评价和性能评价指标体系;还介绍了密钥管理的方案和协议的分类方法;着重综述和比较了典型的密钥管理方案和协议;最后指出了存在的开放问题及解决思路.目前的研究进展表明,全分布式、自组织性、容错容侵性、与地理信息相结合等研究问题将是下一步的重点研究方向.