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民机航电系统虚拟化计算平台功能安全评估研究

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西北工业大学学报 2024年第1期42卷 45-52页

作者：杨欢王晓东李庚张双郭阳明西北工业大学计算机学院陕西西安710072 航空工业西安航空计算技术研究所陕西西安710068 西北工业大学网络空间安全学院陕西西安710072

围绕虚拟化后影响机载计算平台安全的时空隔离性、故障隔离性、可调度性等主要问题,开展虚拟化环境下机载计算平台的安全等级评定研究,考虑虚拟化后航电系统的特点,提出了一种基于层次分析法(AHP)和灰度关联分析法(GARD)的安全性计算方... 详细信息

围绕虚拟化后影响机载计算平台安全的时空隔离性、故障隔离性、可调度性等主要问题,开展虚拟化环境下机载计算平台的安全等级评定研究,考虑虚拟化后航电系统的特点,提出了一种基于层次分析法(AHP)和灰度关联分析法(GARD)的安全性计算方法。建立了机载虚拟化计算平台安全评估判断树,利用AHP方法计算了各安全能力的权重,给出了系统整体安全性得分,并在此基础上,结合GRAP方法,参照航空电子系统安全性评估,计算得出了测试系统与DAL安全等级要求适配度最高的安全等级。

关键词：民机计算平台虚拟化功能安全层次分析

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一种用于星载虚拟化平台的任务容器调度算法

西北工业大学学报 2024年第2期42卷 319-327页

作者：刘明轩郭博渊刘曦梁欣欣赵强龙杨晓峰谷建华西北工业大学计算机学院陕西西安710072 西安微电子技术研究所陕西西安710065

星载虚拟化平台借助容器等轻量级虚拟化技术,将计算任务封装到容器中形成任务容器,从而实现资源的高效利用。然而,该平台的任务容器调度问题是一个亟需解决的难题。针对这一问题建立了一个基于非阻塞通信模式的可分容器任务多趟调度模... 详细信息

星载虚拟化平台借助容器等轻量级虚拟化技术,将计算任务封装到容器中形成任务容器,从而实现资源的高效利用。然而,该平台的任务容器调度问题是一个亟需解决的难题。针对这一问题建立了一个基于非阻塞通信模式的可分容器任务多趟调度模型。在该基础上,提出了一种新的调度算法,旨在确定最佳的处理机调度顺序和调度趟数。该算法结合可分任务容器和多趟调度的概念,通过将任务分解为可执行的子任务,并在多个调度阶段中进行任务分配和处理机调度,从而优化调度顺序,提高整体处理效率。该算法是一种改进的遗传算法,在传统遗传算法的基础上添加了子种群隔离的优化策略,其核心思想是将种群划分策略引入算法过程,从而改善遗传算法的性能和效果。通过实验验证了该算法的有效性和收敛性,结果表明,该算法缩短了任务完成时间。

关键词：星载计算虚拟化容器可分任务调度

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虚拟化与元宇宙:人类文明演化的奇点与治理

电子政务 2022年第1期 41-53页

作者：何哲中央党校(国家行政学院)公共管理教研部北京100089

当前人类文明显然正在面临着来自网络虚拟化的重大挑战与转型,元宇宙作为网络虚拟化进程的最终形态,成为人类文明演化进程的重要历史性节点。元宇宙的形成与发展,势必会引致对传统社会的进一步数字化替代,从而演化出人类未来发展的两条... 详细信息

当前人类文明显然正在面临着来自网络虚拟化的重大挑战与转型,元宇宙作为网络虚拟化进程的最终形态,成为人类文明演化进程的重要历史性节点。元宇宙的形成与发展,势必会引致对传统社会的进一步数字化替代,从而演化出人类未来发展的两条道路:一条是彻底滑向虚拟化陷阱,成为绝大部分人类依赖的数字空间;另一条则是与现实社会的耦合增强,进一步加大对现实社会的有益补充。前者会引发人类在知识发现和实践上的停滞而阻碍文明进步的历史进程,后者则有可能进一步延伸人类探索与改造自然的能力,加快文明的进步。通向哪条道路最终取决于预先政策引导也就是治理导向。进一步加强元宇宙的治理要始终体现出与现实社会的嵌套耦合关系,避免成为完全虚拟的梦宇宙,使得元宇宙成为现实社会的有益延伸和补充。

关键词：虚拟化元宇宙人类文明治理

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虚拟化平台异常行为检测系统的设计与实现

信息网络安全 2022年第11期22卷 62-67页

作者：林发鑫张健南开大学网络空间安全学院天津300350 天津市网络与数据安全技术重点实验室天津300350

文章提出了一种基于图像和深度学习的虚拟化平台异常行为检测方法,并设计实现了系统原型。该方法借助Xen虚拟化平台分别对虚拟机运行正常软件和恶意软件过程中的系统内存进行转储,收集到包含1100个正常行为和2200个异常行为的内存转储... 详细信息

文章提出了一种基于图像和深度学习的虚拟化平台异常行为检测方法,并设计实现了系统原型。该方法借助Xen虚拟化平台分别对虚拟机运行正常软件和恶意软件过程中的系统内存进行转储,收集到包含1100个正常行为和2200个异常行为的内存转储文件。针对每个文件,提取了其前10 MB的系统敏感区域,而后利用SFC将其转换为二维图像。最后,使用卷积神经网络对内存图像进行分类,判断虚拟化平台是否存在异常行为。实验结果表明,该系统取得了98.78%的分类准确率,能够有效检测虚拟化平台中存在的异常行为。

关键词：云计算虚拟化异常行为检测卷积神经网络

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虚拟化技术在航空计算领域的应用

航空工程进展 2022年第2期13卷 71-77页

作者：崔德龙夏曼航空工业第一飞机设计研究院飞控系统设计研究所西安710089

虚拟化技术在资源分配、应用移植和隔离等方面有着巨大优势,为了满足航空计算领域对综合化、智能化的需求,以及机载嵌入式系统对实时性、功耗和体积等方面的制约,开展虚拟化技术在航空计算领域的应用研究。首先介绍虚拟化技术的基本原理... 详细信息

虚拟化技术在资源分配、应用移植和隔离等方面有着巨大优势,为了满足航空计算领域对综合化、智能化的需求,以及机载嵌入式系统对实时性、功耗和体积等方面的制约,开展虚拟化技术在航空计算领域的应用研究。首先介绍虚拟化技术的基本原理,对比虚拟机和容器的主要特点;其次分析虚拟化技术应用的三个例子,虚拟化操作系统在多核处理器上的应用、混合容器计算架构和DevOps软件持续交付过程;最后提出两种应用构想,机载软件DevOps综合开发环境和多核高性能计算单元,对虚拟化技术在航空计算领域的应用提出技术思路,并给出基础设计架构。结果表明:虚拟化技术应用于航空计算领域能够提高航空电子系统的模块化和综合化水平,基础设计架构能够充分利用机载计算资源、提高计算效率。

关键词：虚拟化航空计算容器多核 DevOps

虚拟化环境下面向多目标优化的自适应SSD缓存系统

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软件学报 2017年第8期28卷 1982-1998页

作者：唐震吴恒王伟魏峻黄涛中国科学院软件研究所软件工程技术研发中心北京100190 计算机科学国家重点实验室(中国科学院软件研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

以SSD(solid state drive)为代表的新型存储介质在虚拟化环境下得到了广泛的应用,通常作为虚拟机读写缓存,起到优化磁盘I/O性能的作用.已有研究往往关注SSD缓存的容量规划,依据缓存读写命中率评价SSD缓存分配效果,未能充分考虑SSD的服... 详细信息

以SSD(solid state drive)为代表的新型存储介质在虚拟化环境下得到了广泛的应用,通常作为虚拟机读写缓存,起到优化磁盘I/O性能的作用.已有研究往往关注SSD缓存的容量规划,依据缓存读写命中率评价SSD缓存分配效果,未能充分考虑SSD的服务能力上限,难以适用于典型的分布式应用场景,存在虚拟机抢占SSD缓存资源,导致虚拟机中应用性能违约的可能.实现了虚拟化环境下面向多目标优化的自适应SSD缓存系统,考虑了SSD的服务能力上限.基于自适应闭环实现对虚拟机和应用状态的动态感知.动态检测局部SSD缓存抢占状态,基于聚类方法生成虚拟机的优化放置方案,依据全局SSD缓存供给能力确定虚拟机迁移顺序和时机.实验结果表明,该方法在应对典型分布式应用场景时可以有效缓解SSD缓存资源的争用,同时满足应用对虚拟机放置的需求,提升应用的性能并兼顾应用的可靠性.在Hadoop应用场景下,平均降低了25%的任务执行时间,对I/O密集型应用平均提升39%的吞吐率.在Zoo Keeper应用场景下,以不到5%的性能损失为代价,应对了虚拟化主机的单点失效带来的虚拟机宕机问题.

关键词：固态盘缓存虚拟化动态迁移

泛在电力物联网中基于网络虚拟化的节能卸载机制

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电力建设 2022年第2期43卷 18-25页

作者：张国江李勇陈挺刘洪国网江苏省电力有限公司南京市210024 国网江苏省电力有限公司泰州供电公司江苏省泰州市225309 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海市200050

针对泛在电力物联网(electric internet of things,EIoT)中海量物联网设备信息处理任务卸载到云端时存在能耗较高的问题,文章提出了一种泛在电力物联网中基于网络虚拟化的节能卸载策略。首先由虚拟网络管理层中的虚拟网络控制器采集网... 详细信息

针对泛在电力物联网(electric internet of things,EIoT)中海量物联网设备信息处理任务卸载到云端时存在能耗较高的问题,文章提出了一种泛在电力物联网中基于网络虚拟化的节能卸载策略。首先由虚拟网络管理层中的虚拟网络控制器采集网络中的任务请求状况与网络状态信息,并构建多目标整数规划模型;然后由路由和优先级决策算法确定物联终端协作节点和划分资源分配优先级,依据上述结果,根据网络单元剩余电量对抽象的虚拟资源进行分配,然后将虚拟链路嵌入到物理链路的未使用资源中,实现资源的重复利用,达到节能的目的;最后提出一种有效性保障策略,保证重用链路的有效性。根据仿真分析证明,文章所提的节能卸载机制在降低网络能耗,优化网络性能方面具有显著成效。

关键词：电力物联网(EIoT) 光无线接入网资源分配能量效率虚拟化

虚拟化社区与虚拟社区:超越虚拟-现实的二元论视角

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新视野 2021年第4期 115-120页

作者：高云红郑中玉哈尔滨商业大学法学院哈尔滨市150028 哈尔滨工业大学社会学系哈尔滨市150001

“虚拟社区”通常被视为一种基于互联网技术所形成的独特社区形式,进而区别于物理空间下的社区。这种传统观念忽视了沟通技术产生的时空分离给人类互动和社区所带来的持续影响,忽视了人类生活都是基于中介化沟通的。这种中介化沟通造成... 详细信息

“虚拟社区”通常被视为一种基于互联网技术所形成的独特社区形式,进而区别于物理空间下的社区。这种传统观念忽视了沟通技术产生的时空分离给人类互动和社区所带来的持续影响,忽视了人类生活都是基于中介化沟通的。这种中介化沟通造成了社区的虚拟化过程,因此一切社区都可以视为“虚拟的”社区。基于互联网的“虚拟社区”正是这种社区虚拟化的最新、也是最纯粹的表现。从社区虚拟化过程以及虚拟社区起源的社会性及其实质出发,虚拟社区从来都是现实社区,并且在不断重塑日常社区实践。在移动网络社会,必须超越虚拟与现实的二元论,基于社区虚拟化视角重新思考“虚拟社区”的本质以及当代社区变迁。

关键词：时空分离中介化沟通虚拟化虚拟社区网络社会

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面向安全协议的虚拟化可编程数据平面

电子与信息学报 2021年第1期43卷 226-233页

作者：祝现威常朝稳秦晰左志斌解放军战略支援部队信息工程大学密码工程学院郑州450004

随着网络安全技术的发展,越来越多网络安全协议出现,因此需要网络转发设备对网络安全协议提供支持。可编程数据平面由于其协议的无关性,能够实现安全协议的快速部署。但当前可编程数据平面存在包头多次解析、独占数据平面和密码算法实... 详细信息

随着网络安全技术的发展,越来越多网络安全协议出现,因此需要网络转发设备对网络安全协议提供支持。可编程数据平面由于其协议的无关性,能够实现安全协议的快速部署。但当前可编程数据平面存在包头多次解析、独占数据平面和密码算法实现难的问题。针对上述问题,该文提出一种面向安全协议的虚拟化可编程数据平面(VCP4),其通过引入描述头降低包头解析次数,提高包头解析效率。使用控制流队列生成器和动态映射表实现可编程数据平面的虚拟化,实现多租户下数据平面的隔离,解决独占数据平面问题。在VCP4的语言编译器中添加密码算法原语,实现密码算法可重用。最后针对VCP4资源利用率,虚拟化性能和安全协议性能进行实验评估,结果显示在实现功能的基础上带来较小的性能损失,且能降低50%的代码量。

关键词：密码算法原语可编程数据平面描述头虚拟化控制流队列生成器动态映射表