分布式追踪技术综述

随着分布式软件系统在各个行业的广泛应用,如何提升系统运维效率,保障其服务的可靠与稳定,得到了学术界与工业界的关注.分布式软件系统其规模庞大、结构复杂、持续更新且大量服务请求并发执行的特点,给分布式软件系统的运维任务带来了严峻的挑战.传统的以组件/节点/进程/线程为中心的系统监控与追踪方法难以支持分布式软件的故障诊断、性能调优、系统理解等运维任务.分布式追踪技术识别并提取出分布式软件系统因处理单个服务请求所产生的因果相关的事件,以服务请求为中心对分布式软件系统的行为进行精准、细粒度地刻画,对提高分布式软件系统的运维效率有重要意义.对分布式追踪技术的研究与应用进行了综述,从追踪数据获取、请求事件提取、因果关系判断及请求路径表示这4个方面总结了分布式追踪技术的现状;同时以基于请求执行路径的故障诊断和性能分析为例,讨论了学术界对分布式追踪技术的应用研究;最后,对分布式追踪技术的数据读写依赖问题、通用性问题和评价问题进行了探讨并对未来的研究方向进行了展望.

电网调控系统通信总线调用链监视与分布式追踪方法研究

电网的快速发展和大规模互联电网的形成,使电网特性由区域模式转向全局模式。电网运行和调度控制均呈现数据密集、通信密集和计算密集的特征,从而形成了复杂的网状服务调用关系以及多层次的消息传输流程,给电网运行态势变化预测和运行风险管控带来了新挑战,亟需对通信总线数据交互过程进行有效监视。首先提出了通信总线的全链路监视与分布式追踪技术框架。然后研究了服务调用链监视和消息分布式追踪的关键技术。最后介绍了工程应用情况。该技术的应用为电网调控系统数据传输和交互提供了全面、直观的状态信息,实现了系统隐患及时发现、故障原因精准追溯,增强了新一代调控系统通信总线运行状态监视和风险控制能力。

轻量级分布式追踪系统的设计与实现

分布式追踪是为了解决微服务环境下服务调用的可观察性问题。鉴于目前追踪系统存在的各种不足之处,设计并实现了一个轻量级的分布式追踪系统,实现了服务调用链、调用频次、响应时间等观察指标的追踪。基于Java agent和字节码编辑技术实现追踪代理程序,生成追踪图数据,并通过gRPC发送到监控中心。追踪系统做到了对应用系统的零侵入,并且实现了OpenTracing标准,能够方便地与各种运维监控系统集成。

基于分布式追踪的微服务智能监测框架

本文提出一种基于分布式追踪的微服务智能监测框架,通过分布式代理监测微服务执行轨迹信息,根据应用历史监测数据建立异常检测模型,在运行时检测微服务应用的异常行为。该框架使用开源分布式追踪工具OpenTracing来收集事件流信息,使用LSTM模型建模服务调用的事件序列,采用时间序列分析方法检测异常事件,具有较好的智能化和通用性。

分布式DDoS攻击源入侵追踪模型设计

针对DDoS攻击源追踪过程中入侵追踪设备间缺少分布式协同的问题,提出了分布式入侵追踪模型。设计了分布式入侵追踪设备部署策略和追踪算法,建立了入侵追踪设备Agent模型和OMNeT++仿真模型。实验证明,相对于非分布式入侵追踪模型,分布式入侵追踪模型能够更有效地追踪攻击源,提高了追踪能力。

基于压缩感知的分布式MIMO信道估计算法研究

为解决分布式多输入多输出系统信道矩阵维度高导致的信道估计复杂度高、难度大的问题,提出了一种利用分布式压缩感知理论的稀疏度自适应的分布式正交匹配追踪信道估计算法。构建了联合稀疏信道模型,改进了标准正交匹配追踪算法,实现了结合相关联端口上信道参数的分布式正交匹配追踪算法;设计双重判决条件实现公共稀疏度和完整稀疏度的变步长共同逼近,解决了信道稀疏度未知情况下稀疏信道精确估计的难题。实验结果表明,改进算法计算复杂度低,重建效果均优于现有同类方法。

基于调用链追踪的无服务器应用异常检测方法

在无服务器计算环境中,应用通过函数即服务的方式进行组织,运行在容器等轻量级隔离环境中的函数通过互相调用对用户提供服务。由于这些函数运行在不同的隔离环境,甚至是不同的计算工作节点中,传统的异常检测技术难以直接应用到无服务器计算环境中。通过对分布式追踪技术和异常检测技术的研究,提出了一种基于调用链追踪的无服务器应用异常检测方法,利用Jaeger分布式追踪技术对无服务器应用的每次请求进行追踪,并利用存储下来的追踪数据来构造函数之间的调用链,结合深度贝叶斯和单分类支持向量机两种机器学习算法以无监督的方式训练预测模型,对无服务器应用运行过程中的异常行为进行检测。经过实验验证,该检测方法在无服务器计算环境下具有有效性,并且在拥有较高准确率的同时误报率较低。

基于动态采样策略的微服务链路追踪方法

针对现有开源分布式链路追踪系统或框架的采样策略存在收集过多无助于故障分析等任务的正常执行的跟踪的问题,本文提出一种动态采样策略,通过采样策略树和执行轨迹图两种数据结构解决了跟踪采样率自动调整问题和如何快速准确地找到需要调整跟踪采样率的服务的问题,并通过两者的协作提高异常执行的跟踪占比.实验结果表明,本文方法在任一时间段内均有效提高了异常执行的跟踪占比.

船舶无线网络的节点数据采集方法

为准确实现对船舶运行状态的实时监控和数据分析,及时发现潜在的问题和风险,设计船舶无线网络的节点数据采集方法。该方法以分布式追踪系统Zipkin为基础,设计无线网络节点数据采集技术框架,在该技术框架内,用户通过连接分布式追踪系统Zipkin,使用分布式追踪系统Zipkin内的传感器对船舶无线网络节点进行追踪后,对分布式追踪系统Zipkin内的传感器节点和船舶无线网络节点布局进行优化处理,再通过节点数据采集控制器从优化后的船舶无线网络节点内采集数据,同时通过Socket通信协议对节点数据进行缓存后,发送到服务器端,服务器端启动处理线程和同步线程,以广播的方式将采集到的船舶无线网络节点数据发送给用户,实现船舶无线网络的节点数据采集。实验表明,该方法具备较强的传感器节点和无线网络节点布局优化能力,可有效采集船舶无线网络节点上的信号和数据,应用性能较强。

应用于全局照明的光线追踪:性能优化与特效实现(英文)

全局照明在电影工业、飞机和汽车制造业有着广泛的应用,而光线追踪对于全局照明至关重要.光线追踪通过追踪光线到图像平面在二维屏幕上呈现三维图像,是计算机图形学里的1种基本渲染技术,但是实现光线追踪计算量非常大,尤其是当要追踪上百万条光线时.本文探讨了利用反射优化、超高速缓存、迭代追踪、多核/分散式网络等技术对基于KD-树的光线追踪的优化.用分布式光线追踪技术实现了抗锯齿、景深、软阴影等三维特效,最后还实现了基于GPU的光线追踪并应用于反射、折射、景深、运动模糊等特效.

基于分布式压缩感知的联合检测与跟踪算法

多基雷达系统对隐身目标的检测与跟踪具有良好的效果,但是在集中式融合框架下应用于多基雷达的检测与跟踪算法具有计算复杂、计算量大的缺点.对此,提出一种应用于多基雷达系统的基于分布式压缩感知的联合检测与跟踪算法.首先,应用分布式紧凑感知矩阵追踪算法直接重构出表征目标状态空间信息的稀疏网格反射向量;然后,应用检测前跟踪算法得到精确的目标运动状态和轨迹.仿真实验表明了所提出算法的有效性.

开放数字化架构平台(ODA Canvas)研究与设计

随着信息技术的迅猛发展和数字化转型的深入推进,电信行业面临业务复杂性增加、数据量激增及安全挑战,对于灵活、高效、安全的数字化架构平台的需求日益迫切。深入研究了开放数字化架构平台(ODA Canvas)的构建与设计,详细阐述了ODA Canvas平台的设计目标,进一步分析了ODA Canvas平台的关键技术,包括基于事件的ODA组件自动化开通技术、分布式全系统追踪与性能分析技术、面向API的异构系统混合集成技术。平台的构建让模块化、可重用的云原生组件触手可及,不仅极大地促进了不同供应商和运营商之间的协作,更推动了电信业务模式的创新和运营效率的提升。

中国邮政个性化定制活动系统性能优化探析

针对业务需求增加对中国邮政个性化定制活动系统造成的运维压力,通过对微服务源代码进行优化,系统吞吐量由每秒100请求数提升到1400左右请求数,平均响应时间在500毫秒以下,优化效果显著。同时,结合监控工具对系统性能进行实时监控,实现以最小的硬件资源投入满足系统性能需求。

基于压缩感知的外辐射源雷达目标参数估计方法

外辐射源雷达通过计算互模糊函数来估计目标的距离-多普勒信息,该方法存在弱目标被强目标高副瓣掩盖及分辨率低的问题.为此提出了一种基于压缩感知的外辐射源雷达目标参数估计方法.该方法提出了采用分布式压缩感知同步子空间追踪算法实现距离域稀疏重构,采用扩展正交匹配追踪算法实现多普勒域稀疏重构.仿真和实测数据验证表明,所提方法减少了互模糊函数副瓣的影响并提高了分辨率,同时避免了字典尺寸过大和时间复杂度过高的问题.

Cooperative output tracking of multi-agent systems under finite time

The cooperative output tracking problem of multi-agent systems in finite time is considered.In order to enable the agents to quickly track and converge to external system within a finite time,a novel distributed output feedback control strategy based on the finite-time state observer is designed.This distributed finite-time observer can not only solve cooperative output tracking problems when the agents can not get external system signal,but also make the systems have a faster convergence and a good robustness.The stability of the system in finite time is proved based on Lyapunov function.Numerical simulations results have been provided to demonstrate the effectiveness of the proposed protocol.