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基于主动过载预防的移动IPv6家乡代理负载均衡

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软件学报 2009年第9期20卷 2511-2519页

作者：张瀚文张玉军马超李忠诚中国科学院计算技术研究所下一代互联网中心北京100190 中国科学院研究生院北京100049

在移动IPv6网络中,为确保移动节点的可寻址性,提升网络系统的服务可用性和系统性能,有必要在家乡链路部署多HA,并有效平衡负载.提出了基于主动过载预防的多HA负载均衡方法.该方法通过主动地为移动注册请求动态选择最优HA,预防HA过载,而... 详细信息

在移动IPv6网络中,为确保移动节点的可寻址性,提升网络系统的服务可用性和系统性能,有必要在家乡链路部署多HA,并有效平衡负载.提出了基于主动过载预防的多HA负载均衡方法.该方法通过主动地为移动注册请求动态选择最优HA,预防HA过载,而不同于原有方案仅仅基于被动的负载迁移的思路.所提方法引入动态加权负载评估算法,为负载均衡的实施提供最佳决策依据,采用负载切片机制减小信令开销.通过理论分析证明了提出的方法比原有各方法能够更有效地减小由于HA过载造成的移动注册失败率、平均注册延时,同时引入的系统开销更小,更显著地提升MIPv6网络系统服务的可用性和系统性能.

关键词：移动IPv6 家乡代理负载均衡负载评估服务可用性

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基于负载预测的车联网信道拥塞控制策略

电子技术应用 2022年第3期48卷 64-67,72页

作者：杨戈朱永豪北京师范大学珠海分校智能多媒体技术重点实验室广东珠海519087 北京师范大学自然科学高等研究院广东珠海519087

在车联网中,过高的车辆密度会造成信道拥塞,信道拥塞的发生会严重影响协同车辆安全系统的性能。针对此问题,设计实现了一种基于车联网信道负载预测的拥塞控制策略(Congestion Control Strategy based on Channel Load Prediction,C2SLP... 详细信息

在车联网中,过高的车辆密度会造成信道拥塞,信道拥塞的发生会严重影响协同车辆安全系统的性能。针对此问题,设计实现了一种基于车联网信道负载预测的拥塞控制策略(Congestion Control Strategy based on Channel Load Prediction,C2SLP)。该策略分为3个模块,首先使用载波侦听多址访问协议中的检测功能获取信道闲忙状态进行负载评估,然后将所得结果代入自回归移动平均模型(Auto Regressive Integrated Moving Average,ARIMA)对下一时刻的信道负载值进行预测,最后将所得负载预测值与预设的标准值进行比较,根据对比结果使用功率控制算法调整传输功率,实现提前避免信道拥塞。仿真实验结果表明,C2SLP将信道占有率稳定在0.6左右,传输时延稳定在30 ms左右,明显优于UBRCC算法,C2SLP在控制信道拥塞的同时有效减少传输时延,确保数据包可靠发送,满足车辆安全应用需求。

关键词：车联网负载评估负载预测功率控制

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流媒体随机模糊调度方法的设计与实现

计算机工程 2005年第14期31卷 178-180,224页

作者：林光国刘晓冬戴琼海清华大学深圳研究生院宽带网多媒体重点实验室深圳518055

结合流媒体服务特点,设计并实现了一种适合于流媒体集群动态负载调度的随机模糊调度算法。主要解决了两方面的问题:机器负载的评估和调度策略的设计。

关键词：调度器负载评估模糊逻辑负载均衡

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网络服务负载均衡技术的研究与实现

网络服务负载均衡技术的研究与实现

作者：程伟国防科学技术大学

学位级别：硕士

人类社会正在进入以网络为中心的信息时代,人们需要更快捷、更可靠、功能更丰富的网络服务。万维网的流行促使互联网的使用呈指数级增长,现在很多站点收到前所未有的访问负载,人们经常担心系统应如何被扩展来满足不断增长的性能需求,同... 详细信息

人类社会正在进入以网络为中心的信息时代,人们需要更快捷、更可靠、功能更丰富的网络服务。万维网的流行促使互联网的使用呈指数级增长,现在很多站点收到前所未有的访问负载,人们经常担心系统应如何被扩展来满足不断增长的性能需求,同时保持系统的24x7可用性。未来的应用将需要更高的吞吐率、更好的交互性、更高的安全性,这要求服务平台具有更强的处理能力和更高的可用性。所以,如何给出合理的框架和有效的设计方法,来建立高性能、高可伸缩、高可用的网络服务,这是摆在研究者面前极富挑战性的任务。本文研究的网络服务负载均衡技术便是围绕这一任务展开的。在分析现在和将来网络服务需求的基础上,本文提出基于集群的可伸缩网络服务体系结构FreeBSD Super Server,其为负载调度器和服务器集群的二层结构。负载调度器采用基于IP的负载均衡技术。FSS系统实现了IP单映象的访问方式、负载平衡、可伸缩性和高可用性,并可以应用于建立很多个IP映象的可伸缩网络服务。而且,FSS具有全局负载平衡的能力,可节约网络带宽,改善网络服务质量,同时易于管理且具有良好的抗灾害性。其间,我们提出了虚拟路由技术,设计了负载评估和路由度量算法,并提出了对于网络瓶颈问题的解决方法。最后,对FSS系统进行了性能测试,其结果显示FSS系统负载分配合理、转发效率高、调度开销小,实现了线性可伸缩。

关键词：服务器集群可伸缩性负载平衡虚拟路由负载评估路由度量

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I-NDMR协议在移动自组网中的应用

I-NDMR协议在移动自组网中的应用

作者：秦臻电子科技大学

学位级别：硕士

Ad hoc路由协议根据它们的路由策略的不同,总的来说可以分为table-driven和on-demand-driven两类。Table-driven路由协议要求每个网络节点的路由表中,要存有到所有可能的目的节点的路由,以便当节点需要发送数据报文时,可以立即从路由表... 详细信息

Ad hoc路由协议根据它们的路由策略的不同,总的来说可以分为table-driven和on-demand-driven两类。Table-driven路由协议要求每个网络节点的路由表中,要存有到所有可能的目的节点的路由,以便当节点需要发送数据报文时,可以立即从路由表中找到可用的路由。On-demand-driven路由协议只有在源节点要求的情况下才会尝试建立路由,根据需要探测网络的拓扑结构。NDMR(Node-Disjoint Multi-path Routing)协议以AODV(Ad Hoc On-Demand Distance Vector)和DSR(Dynamic Source Routing)协议为基础,是一个On-demand路由协议。同AODV和DSR相比较,NDMR协议明显的降低了路由开销,并且在一对源节点和目的节点之间建立多条node-disjoint的路由。在默认条件下,如果没有链路中断发生,NDMR协议将会从多条node-disjoint的路由中选择最短的路由进行通信。在分析了NDMR协议的基础之上,本文提出了I-NDMR(Improved Node-Disjoint Multi-path Routing)协议,改进该协议的目的是减少多对源-目的节点之间共享的链路数目并降低这些链路的负载。 I-NDMR协议的主要思想是选择负载最低的路由而不是路径最短的路由来发送数据报文。为达到这一目的,负载评估和负载更新方案被添加到原NDMR协议中。负载评估方案估计每条已建立路由的链路负载信息;负载更新方案将根据链路负载的变化,周期性的更新每条路由的链路负载信息。这样,源节点可以获得每条node-disjoint路由的链路负载信息,进而可在已建立的node-disjoint路由中选择负载最低的路由进行通信。这些改进将会降低拥塞发生的几率,均衡网络的负载,提高网络的传输性能。本文通过仿真对NDMR协议和I-NDMR协议的性能进行比较,利用改变节点数目、节点移动速度等仿真参数来模拟不同的网络环境。I-NDMR协议路由层有限状态机模型在原NDMR协议路由层有限状态机模型基础上,新增了Loadval和Loadpdate状态,分别对应负载评估和负载更新方案。仿真结果显示I-NDMR协议通过选择负载最低的路由传输数据报文,降低了数据报文在节点缓冲区的等待时间,进而获得更低的延迟。尽管负载更新方案会增加协议的路由开销,但仿真显示两协议的路由开销差异很小。

关键词： ad hoc 路由开销 node-disjoint 链路负载负载评估负载更新

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P2P数据库系统负载平衡技术的研究

P2P数据库系统负载平衡技术的研究

作者：朱辉华中科技大学

学位级别：硕士

P2P数据库的研究已经取得了一些理论性成果,而P2P数据库查询中负载平衡技术的研究却还处于起步阶段。由于P2P数据库网络中节点的分散性和自治性,P2P数据库查询与一般数据库查询有很大不同。当若干用户提交查询任务给P2P数据库系统处理时... 详细信息

P2P数据库的研究已经取得了一些理论性成果,而P2P数据库查询中负载平衡技术的研究却还处于起步阶段。由于P2P数据库网络中节点的分散性和自治性,P2P数据库查询与一般数据库查询有很大不同。当若干用户提交查询任务给P2P数据库系统处理时,随机到达的任务可能集中在网络中的部分节点上,导致进行搜索的过程中会出现局部节点过热的情况。而大量节点随意的加入和离开也使得系统的查询不能获得完整的结果。传统的分布式数据库的负载平衡策略主要是针对各个节点状态稳定的情况,因此,传统分布式网络的负载平衡策略不能适应P2P网络的动态性。当前的一些P2P系统采用的主要的负载平衡策略—基于复制的策略只考虑到网络状况的负载平衡,而虚拟服务器技术也存在系统收敛时间较长的缺点,而且这些策略也并没有考虑到P2P数据库查询的特点,不能保证系统查询结果的完整性。首先在分析P2P网络结构的特点以后给出一种三层网络结构模型。该模型第一层的安全服务器保证了系统的安全性,第二层基于Chord的索引节点网络一定程度上减小了网络的通信量,提高了资源定位的效率,而且绝大部分节点是第三层中的自由节点,体现了P2P网络中节点的自治性。在现有分布式系统负载平衡的基础上尝试给出一种综合考虑节点可用资源的简单负载评估方法和基于P2P数据库的负载平衡策略,针对数据库查询的特点采用静态和动态负载平衡相结合的策略,负载调度采用分布到网络中的方法。实验表明该方法大大提高了系统的性能,并保证了查询结果的完整性。最后,论文在.NET环境下用C#语言实现了P2P数据库系统中的静态和动态负载平衡策略。

关键词： P2P数据库负载平衡负载评估优先级

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云数据采集系统中管理子系统的设计与实现

云数据采集系统中管理子系统的设计与实现

作者：彭帆北京邮电大学

学位级别：硕士

随着大数据时代的来临,网页信息爆炸式地增长,个人或者企业网络数据采集需求越来越高。云数据采集系统采用一种网络爬虫技术和SaaS服务结合的云平台新服务模式,向用户提供低成本的、可定制和高效的数据采集服务。针对云数据采集系统中... 详细信息

随着大数据时代的来临,网页信息爆炸式地增长,个人或者企业网络数据采集需求越来越高。云数据采集系统采用一种网络爬虫技术和SaaS服务结合的云平台新服务模式,向用户提供低成本的、可定制和高效的数据采集服务。针对云数据采集系统中任务和资源管理需求,本文提出云数据采集系统中管理子系统的设计,提供任务管理和资源监控两大功能模块。在任务管理模块中,提供统一的爬虫任务的控制管理接口,同时支持爬虫任务的即时调度功能,并且实时监测任务运行状态;在资源监控模块中,负责实时采集爬虫集群资源状态信息,再通过以爬虫集群为单位的资源负载评估,对负载状态异常的爬虫集群进行动态调度管理,提高爬虫任务运行效率和资源使用率。本文根据云数据采集系统中爬虫程序应用场景,对云数据采集系统中爬虫集群资源负载变化复杂等关键问题进行具体分析,并提出解决方案.。首先建立基于熵权法的资源评估模型,对运行爬虫任务的爬虫集群进行整体的资源负载状态分析。对于资源过供给问题,设计贪心选择算法计算爬虫集群中可删除资源节点;对于资源供给不足问题,提出改进的遗传算法实现空闲资源节点调度处理。最后通过具体的对比实验,验证提出的算法方案在负载异常处理场景下的优越性。在进行了需求分析与关键问题的探讨后,本文给出了管理子系统的详细设计与实现。本文针对管理子系统中主要功能模块设计了测试用例并进行了测试,测试结果证明云数据采集系统中管理子系统的设计与实现符合要求,最后进行了全文总结。

关键词：云计算网络爬虫负载评估动态调度

CPU-GPU协同的Andorid平台游戏功耗管理研究

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CPU-GPU协同的Andorid平台游戏功耗管理研究

作者：宋家臣中国科学技术大学

学位级别：硕士

当前移动智能终端设备数量增长迅猛,性能提升显著,在满足用户需求的同时,凸显了其固有的能耗与电池容量之间的矛盾。动态电压频率调节(DVFS)是能够有效解决这种矛盾的一种机制。但是传统策略中,处理器负载评估依赖底层硬件反馈、CPU和GP... 详细信息

当前移动智能终端设备数量增长迅猛,性能提升显著,在满足用户需求的同时,凸显了其固有的能耗与电池容量之间的矛盾。动态电压频率调节(DVFS)是能够有效解决这种矛盾的一种机制。但是传统策略中,处理器负载评估依赖底层硬件反馈、CPU和GPU功耗管理模块完全独立,无法充分利用不同类型应用的独有特性进一步提高移动智能终端设备的能效。本文关注Android智能手机处理器功耗管理和能效提升。以"上层应用特性驱动的底层处理器功耗管理"思想为指引,选取Android移动平台游戏应用为研究对象,探究游戏运行时行为特性和CPU-GPU负载特性,指导CPU-GPU协同功耗管理方案的设计与实现。具体来说,本文的主要工作包括:1.构建了针对Android平台游戏应用的功耗管理框架。框架避免对PC平台的过度借鉴,利用操作系统的应用管理和资源分配功能,纵向联通应用层和底层处理器功耗管理模块,使DVFS算法可以直接感知上层游戏计算需求变化;横向联通CPU和GPU相互独立的功耗管理模块,使二者可以相互感知对方进行协同管理。框架为基于游戏特性的CPU/GPU负载评估和CPU-GPU协同DVFS算法奠定基础。2.提出用户交互感知的CPU负载评估方法和基于游戏帧复杂度的GPU负载评估方法。方法利用Android游戏运行时的用户交互特性,以用户交互消息数评估CPU负载中的用户交互部分;利用CPU-GPU之间的数据交互特性,在CPU处以游戏中顶点、纹理和命令数据提前评估GPU负载,解决了传统基于硬件利用率反馈方法延迟高和准确度低的问题。3.设计了针对Android游戏的CPU-GPU协同DVFS算法。算法以保证用户体验为导向,对游戏用户体验、CPU-GPU负载构建了变化感知的协同描述,为电压频率调控指明时机和方向;协同调频逻辑基于游戏运行时CPU-GPU之间功能上的生产者——消费者协作关系设计,做到"协同"而非"同时独立"的CPU-GPU功耗管理。本文在ODROID-XU3实验平台上实现了上述工作。实验评价中,本文以平均帧处理时间(性能)和平均帧能耗(能耗)的比值作为游戏运行时系统的能效量化值。实验结果表明:相比传统方法,本文方案在保证Android游戏用户体验前提下可以达到平均12%,最高34%的能效提升。

关键词： Android游戏特性功耗管理框架负载评估 CPU-GPU 协同DVFS

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焊装机器人可用负载问题的解决与预防

汽车工艺与材料 2021年第12期 49-56页

作者：王波崔海滨孙国林吴政勋冯玉涛崔天宇中国一汽集团股份有限公司长春130011

工业机器人末端执行器的可用负载超限问题会导致机器人轴组异常损坏。研究分析了机器人负载超出规定限值的原因,结合实际焊装工艺条件,制定并实施技术改进方案,提出了本领域机器人可用负载评估参数的推荐阈值。同时在阐述机器人有效负... 详细信息

工业机器人末端执行器的可用负载超限问题会导致机器人轴组异常损坏。研究分析了机器人负载超出规定限值的原因,结合实际焊装工艺条件,制定并实施技术改进方案,提出了本领域机器人可用负载评估参数的推荐阈值。同时在阐述机器人有效负载评估技术原理的基础上,建立了机器人单关节轴可用负载的评估模型和技术指标,归纳了机器人可用负载的评估方法及步骤,总结了在焊装规划和设计前期机器人可用负载的标准化、精益化及知识化的横展经验和预防措施。

关键词：焊装工业机器人有效负载末端执行器负载评估