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Online traffic-aware linked VM placement in cloud data centers

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Science China(Information Sciences) 2020年第7期63卷 182-204页

作者： Liwei LIN David S.L.WEI Ruhui MA Jian LI haibing guan Shanghai Key Laboratory of Scalable Computing and Systems Shanghai Jiao Tong University Department of Computer & Information Sciences Fordham University

In cloud computing, virtual machine(VM) placement plays a crucial role in data center(DC)management, as different ways of VM placement may require different system resources. As Cisco research reveals that virtualization of DC increases traffic within the DC and causes network bandwidth to become scarce resource, recent researches have been focusing on traffic-aware VM placement. However, previous traffic-aware VM placement schemes treat the VM placement as a static process in that they do not take into account the impact of the current placement decision on the subsequent placement. In this paper,we thus propose a novel online traffic-aware VM placement scheme. Our scheme views VM placement as a context-sensitive dynamic process in that the decision of every step of the placement is made aiming at helping the subsequent steps of placement to reduce the required network bandwidth in the long run. In our scheme, we consider not only inter-VM traffic but also the bandwidth constraint of a physical machine(PM) when making a VM placement decision. To realize our objective, we put those VMs with close end time in the same or close proximity PMs so that when the VMs are terminated, one can make enough room for the future arrivals so as to not only minimize the number of active PMs but also reduce networking costs. We conduct extensive simulations to verify the superiority of our scheme in terms of networking costs and energy consumption. Simulation results show that our scheme outperforms improved-best-fit-decreasing(IBFD) scheme, a revised best-fit version that takes inter-VM traffic into account, by 30%–40% on network cost under various scenarios. Our scheme also promises 10%–25% power savings compared with IBFD.

关键词： linked VMs traffic-aware online VM placement cloud data center energy efficient

SWVM: a light-weighted virtualization platform based on Sunway CPU architecture

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Science China(Information Sciences) 2022年第6期65卷 258-260页

作者： Jianguo YAO Qiumin LU Xingyan WANG Chao WANG Hanyang MA haibing guan School of Software Shanghai Jiao Tong University Wuxi Jiangnan Institute of Computing Technology

Dear editor,The national-dominated Sunway CPU architecture [1–3] is now becoming mature in supporting professional application areas from large-scale numeric computing in supercomputer to maintaining online services in the network. However, as a newly-developed platform, its supporting environment still requires perfection in developing more system functionalities to improve its applicability,

关键词： Sunway Virtualization Hypervisor Light-Weighted Virtual machines

Enhance Information Flow Tracking with Function Recognition

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China Communications 2010年第6期7卷 24-29页

作者： Zhou Kan Huang Shiqiu Huang Shan Qi Zhengwei Gu Jian guan haibing School of software Shanghai Jliao Tong University Shanghai 200240 P. R. China Key Lab of Information Network Security Ministry of Public Security Department of Computer Science ＆ Engineering Shanghai Jiao Tong University Shanghai 200240 P. R China Shanghai Key Laboratory of Scalable Computing ＆ System Shanghai P. R. China

With the spread use of the computers, a new crime space and method are presented for criminals. Thus computer evidence plays a key part in criminal cases. Traditional computer evidence searches require that the computer specialists know what is stored in the given computer. Binary-based information flow tracking which concerns the changes of control flow is an effective way to analyze the behavior of a program. The existing systems ignore the modifications of the data flow, which may be also a malicious behavior. Thus the function recognition is introduced to improve the information flow tracking. Function recognition is a helpful technique recognizing the function body from the software binary to analyze the binary code. And that no false positive and no false negative in our experiments strongly proves that our approach is effective.

关键词： function recognition information flow tracking program behavior e-evidence.

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计算机系统隔离研究

上海交通大学学报 2018年第10期52卷 1339-1347页

作者：夏虞斌陈海波管海兵上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

系统隔离是计算机系统整体可靠性、可扩展性的重要支撑技术.传统的系统隔离基于权限构建的层次隔离模型,在设计上将软件分为不同层次,层次由下而上权限不断降低,底层高权限软件层负责对上层低权限软件进行隔离.近年来,随着硬件层不断涌... 详细信息

系统隔离是计算机系统整体可靠性、可扩展性的重要支撑技术.传统的系统隔离基于权限构建的层次隔离模型,在设计上将软件分为不同层次,层次由下而上权限不断降低,底层高权限软件层负责对上层低权限软件进行隔离.近年来,随着硬件层不断涌现出硬件辅助虚拟化、ARM TrustZone、Intel SGX(Software Guard Extension)等新技术,离散隔离模型渐渐成为研究热点,为传统的系统软件带来了诸多机遇和挑战.

关键词：隔离操作系统虚拟化硬件安全扩展

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海量存储系统的部署方案设计

计算机应用与软件 2012年第8期29卷 173-174,113页

作者：贾昭元管海兵上海交通大学计算机科学与工程系上海200240

介绍基于Linux操作系统的海量存储系统,并详细描述该系统中软件包的组成、组织方法和制作过程及部署的具体步骤,最后通过实验证明该方案是可行的。

关键词：海量存储系统部署 Linux

MTCrossBit: A dynamic binary translation system based on multithreaded optimization

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Science China(Information Sciences) 2011年第10期54卷 2064-2078页

作者： guan haibing 1,MA RuHui 1 ,YANG HongBo 1,YANG YinDong 1,LIU Liang 2 & CHEN Ying 2 1 Shanghai Key Laboratory of Scalable Computing and Systems,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China 2 IBM China Research Laboratory,Beijing 100101,China Shanghai Key Laboratory of Scalable Computing and Systems Shanghai Jiao Tong University Shanghai China IBM China Research Laboratory Beijing China

Dynamic optimization has been proposed to overcome many limitations caused by static optimization and is widely applied in dynamic binary translation (DBT) to effectively enhance system ***,almost all the existing dynamic optimization techniques or methods employed in DBT systems for a single-threaded executive environment considerably increase the complexity of the hardware or the striking runtime *** propose a multithreaded DBT framework with no associated hardware called the MTCrossBit,where a helper thread for building a hot trace is employed to significantly reduce the *** addition,the main thread and helper thread are each assigned to different cores to use the multi-core resources efficiently to attain better performance,two novel methods yet to be implemented in the MTCrossBit are presented: the dual-special-parallel translation caches and the new lock-free threads communication mechanism—assembly language communication (ASLC).We then apply quantitative analysis to prove that MTCrossBit can speed up the original ***,we present results from the implementation of the MTCrossBit on the uniprocessor machines with multi-cores utilizing the benchmark-SPECint 2000,and illustrate that we achieved some success with the above concurrent architecture.

关键词： dynamic binary translator hot trace multithreaded framework parallelism multicore

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基于区块链辅助的半中心化联邦学习框架

计算机研究与发展 2023年第11期60卷 2567-2582页

作者：施宏建马汝辉张卫山管海兵上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 上海市可扩展计算与系统重点实验室(上海交通大学) 上海200240 中国石油大学(华东)青岛软件学院、计算机科学与技术学院山东青岛266580

随着网络技术的发展,如何构建可信任的新一代信息管理系统成为了必要需求,区块链技术提供了去中心化、透明、不可篡改的可信分布式底座.随着人工智能技术的发展,网络数据计算领域出现了数据孤岛问题,各开发者之间的不信任导致难以联合... 详细信息

随着网络技术的发展,如何构建可信任的新一代信息管理系统成为了必要需求,区块链技术提供了去中心化、透明、不可篡改的可信分布式底座.随着人工智能技术的发展,网络数据计算领域出现了数据孤岛问题,各开发者之间的不信任导致难以联合利用各方数据进行协同训练,联邦学习虽然提供了数据隐私性保障,但是服务器端安全性仍存在隐患.传统方法通过将联邦学习框架中的服务器端替换为区块链系统以提供不可篡改的全局模型数据库,但是这种方式并未利用物联网场景中所有可用网络连接,并缺少了针对联邦学习任务的区块结构设计.提出了基于区块链辅助的半中心化联邦学习框架,从物联网场景需求出发,构建了半中心化的物联网场景,利用了所有可信的网络连接以支撑联邦学习任务,同时通过区块链技术为不可信、距离远的客户端之间构建了不可篡改的模型库,相比传统区块链联邦学习框架有更小的通信开销和更好的普适性.所提框架包含两大设计,半中心化的联邦学习框架通过客户端之间的可信连接减少聚合所带来的通信开销,并通过区块链存储客户端模型以便于距离较远或者相互不可信的客户端进行聚合;设计了针对联邦学习任务的区块链区块,使区块链能够支持底层联邦学习训练的需求.实验证明所提框架在多个数据集上相比传统联邦学习算法有至少8%的准确率提升,并大幅度减少了客户端之间相互等待带来的通信开销,为实际场景下的区块链联邦学习系统部署提供了指导.

关键词：物联网区块链系统联邦学习半中心化架构模型聚合

谈上海交通大学国家自然科学基金资助项目的申请与管理

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中国科学基金 2008年第5期22卷 309-311页

作者：张艳管海兵彭颖红上海交通大学科学技术发展研究院上海200240

目前国内各个高校均把能否获得和获得多少国家自然科学基金资助项目视为衡量自身学术水平、科学研究能力和科学管理水平的重要标志之一。上海交通大学也高度重视，通过强化本校的基础研究，调整科研结构，在国家自然科学基金资助项目的... 详细信息

目前国内各个高校均把能否获得和获得多少国家自然科学基金资助项目视为衡量自身学术水平、科学研究能力和科学管理水平的重要标志之一。上海交通大学也高度重视，通过强化本校的基础研究，调整科研结构，在国家自然科学基金资助项目的申请获得资助项目的管理等方面取得了较好的进展。

关键词：基金资助项目科学管理水平上海交通大学自然科学科学研究能力学术水平基础研究科研结构

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工业互联网边缘智能发展现状与前景展望

中国工程科学 2021年第2期23卷 104-111页

作者：任姚丹珺戚正伟管海兵陈磊上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 中国工程院战略咨询中心北京100088

随着工业互联网与制造生产的深度融合,工业智能应用对制造业数字化、信息化转型的驱动能力逐渐显现,相应新型应用对服务质量提出了更高要求。边缘智能作为边缘计算和人工智能结合的产物,利用近数据源的计算资源完成智能任务,能够有效缓... 详细信息

随着工业互联网与制造生产的深度融合,工业智能应用对制造业数字化、信息化转型的驱动能力逐渐显现,相应新型应用对服务质量提出了更高要求。边缘智能作为边缘计算和人工智能结合的产物,利用近数据源的计算资源完成智能任务,能够有效缓解带宽传输压力、缩短业务响应时延、保护隐私数据安全,为工业智能应用的性能需求提供了一种可行的解决方案。本文围绕协同计算、资源隔离、隐私保护等工业互联网边缘智能关键技术的研究现状,结合边缘智能在设备管理服务、生产过程自动化、制造辅助等工业互联网典型场景的应用进行了具体分析。梳理工业互联网边缘智能未来在业务驱动模式、产业生态组成、联盟作用、商业模式等方面的发展趋势,针对性提出相关政策建议:整合产业优势资源,推动行业标准确立;加大对基础共性资源的投入,深化工业互联网应用;在细分领域营造良好产业生态;校企合作培育复合型人才队伍。

关键词：工业互联网边缘计算边缘智能协同计算资源隔离