一种公平服务的动态轮询调度算法

调度策略是核心路由交换设备性能的重要保证.针对联合输入交叉节点排队(combined input and cross-point queuing,简称CICQ)交换结构现有调度策略在复杂度或性能方面存在的缺陷,深入探讨了CICQ交换结构调度策略设计的基本准则,并提出了CICQ下虚拟通道的概念.基于基本准则和虚拟通道概念,提出一种简单、高效和公平服务的动态轮询调度策略——FDR(fair service and dynamic round robin).其算法复杂度为O(1),具有良好的可扩展性;并依据虚拟通道的状态为其分配调度份额,具有良好的动态实时性能,能够适应流量负载非均衡的网络环境.SPES(switching performance evaluation systcm)仿真结果表明,该算法具有良好的时延、吞吐量和抗突发性能.

基于动态轮询策略的网络故障监视算法

网络管理开销与告警灵敏度是网络故障监视的两个重要技术指标,而两者之间的矛盾始终制约着网络故障监视性能。针对这一问题,提出了基于动态轮询策略的网络故障监视算法,通过对下一个轮询点被管对象状态值的预测,判断其状态变化趋势,并依据预测值与实际值的差量动态地调整轮询周期,监视网络故障。分析和实验表明,该算法既保持了较高的告警灵敏度,又能够大幅度地降低网络管理开销。

无线局域网中动态优先级轮询控制系统分析

论文根据IEEE802.11PCF协议轮询机制的实时特性,以基本业务群(BSS)内站点(STA)的分组数为基础,提出了一种基于优先级的动态轮询协议。阐述了该协议的基本结构以及实现算法,并对协议性能进行分析。同时也给出了计算机仿真结果,实现了对原有轮询机制性能的改善。

运用动态优先级轮询机制的数据链仿真

提出了一种数据链的链路层协议——基于动态优先级轮询的接入方式,在OPNET网络仿真开发平台上,构建出基于动态优先级轮询机制的时分多址(TDMA)数据链协议仿真模型,描述了在OPNET仿真平台上的建模过程,给出和分析了动态优先级轮询机制下TDMA数据链性能(地面站入网注册时间、网络吞吐量、中心站和地面站的信道利用率、业务接入时延)的仿真结果。仿真结果表明采用动态优先级轮询机制,系统接入效率高,对于各站点数据上行有较好的均衡性,同时又不失灵活性。

基于令牌桶的分级动态流量整形算法

区分服务和流量整形是保证实时应用和关键应用得到相应QoS的重要技术。提出基于二级令牌分配机制的流量整形结构,逐级设计令牌分配的具体算法。该算法使区分服务网络中优先级较高的数据流获得更多的出口带宽资源,同时根据输出需求动态调整同优先级数据流的带宽资源,兼顾优先和公平,提高企业网络出口有限带宽的使用效益。

智能配电网EPON系统改进加权动态带宽分配算法及时延特性研究

以太网无源光网络(Ethernet passive optical network,EPON)是构建智能配电网接入层通信系统的重要发展方向。根据智能配电网各业务的服务质量要求,特别是基于网络通信的新型保护与控制技术的发展需要,提出一种基于业务缓存速率的改进加权间插轮询动态带宽分配算法。该算法根据光网络单元(optical network unit,ONU)终端业务流的类型和产生速率,对轮询周期内的通信需求建立虚拟加权缓存队列,在保证EPON轮询速率的基础上,光线路终端对各ONU终端的带宽进行动态分配,以更好满足不同业务的通信要求。此外,针对所提出的动态带宽调度算法,通过网络演算理论建立EPON系统各业务的时延上界计算模型,以为通信系统的实时响应特性分析和评估提供依据。OPNET仿真结果表明:所提预测负载调度算法可有效提高通信效率,较好兼顾基础通信业务和继电保护高实时性通信业务的不同需要;同时,也验证了推导出的EPON系统业务时延上界的正确性。

轮询机制在无线数据采集协议中的应用

本文对无线数据采集系统中数据链层组网机制进行了详细的分析和研究。针对竞争分配和预约分配机制存在的问题,设计和实现了一种基于动态优先级轮询机制的无线网络数据链路层协议。该系统在"公交一卡通"无线数据采集系统中得到了应用。

可见光通信与WiFi异构网络资源管理算法

可见光通信(VLC)/WiFi异构网络实现了室内的高速通信与无线覆盖,资源管理算法是实现异构网络高效传输的关键。针对传统资源分配管理算法在大规模VLC/WiFi异构网络环境下存在系统公平性低、用户体验感差等问题,提出一种动态加权轮询(DWRR)算法。将用户资源需求量、平均请求速率及与最近接入点的距离这3个因素进行加权作为用户的初始优先级。在每轮调度结束后,对时延较大的用户做出补偿,提高时延较大用户的优先级。考虑VLC和WiFi覆盖范围的差异及用户对资源的竞争程度,定义不同区域内的用户资源优先级,使VLC覆盖范围内优先级高的用户利用VLC资源,剩余用户与VLC覆盖范围外的用户联合分配WiFi资源。仿真结果表明,与最大载干比调度、比例公平算法相比,DWRR算法保证了用户间的公平性,同时提升了系统吞吐量和用户体验。

一种支持单组播的MCICQ交换结构及其性能仿真

带缓存交叉开关交换单元在支持组播交换方面具有固有优势,然而仿真结果表明:组播业务的增加会阻塞单播业务进而导致交换系统整体性能的下降。提出了支持单组播业务混合调度的MCICQ交换结构,采用简单的MFDR调度策略就能够有效解决单组播业务在交叉开关交换单元内部的带宽冲突问题;针对单组播业务对QoS的不同需求,在MFDR的基础上给出了MFS调度策略。MFS除具有良好的可扩展性外,还能够为单组播业务提供不同带宽保证。

面向集群服务器大规模并发的改进负载均衡调度系统

对常规的服务器集群架构进行了改进,提出了决策器的概念,并由决策器训练调度序列;同时根据自适应小生境遗传算法提出了适应特征值作为适应值的评价标准,并合理地应用于负载均衡调度系统中.本文搭建网络环境模拟大并发测试,实验数据与分析表明,本方案的系统平均响应时间仅为2ms,同时错误率趋近于0,相比改进前服务器更均衡地利用,系统性能更稳定.

基于FPGA的动态优先轮询策略在Ad Hoc网络数据采集系统中的研究与应用

Ad Hoc网络具有自组织和动态拓扑的特性,因此可采用动态优先轮询策略对其进行数据采集.该文对Ad Hoc网络数据采集系统中的数据链路层进行了详细分析和研究,通过运用动态优先轮询策略访问网络中各节点,解决了网络链路中资源竞争和分配机制中存在的问题,提高了信道的利用率及系统的稳定性.该系统利用FPGA的可重构性和灵活性,采用硬件描述语言VHDL进行设计,使用QuartusⅡ8.0进行综合和布线,最终以Altera公司的EP2C35F672C6芯片为下载目标进行测试,整个硬件设计结构简单、可靠性高、实时性好.可广泛应用于传感器网络、移动通信网络等领域.

一种基于告警相关性的网络故障监视算法

网络性能监控与告警系统中,通常通过轮询网络状态和由代理主动发送事件通知来发现网络故障。网络性能监测的灵敏度与网络开销比率是评价监控系统性能的重要指标。文章提出了一种基于告警相关性的轮询与事件通知相结合的网络性能动态监测算法,管理系统根据轮询所采集到的目标网络设备状态变化情况动态确定轮询周期,并结合网络设备的告警相关性对事件信息进行过滤,形成双重判断的告警滞后机制DJMA（Double Judgment based Alarm Delay）,防止信息重复上报,以减小网络开销。实验证明,该算法保持了较高的灵敏度,同时降低了网络管理开销。

一种采用VOQ的RPR数据发送方案设计

针对IEEE802.17标准建议的数据发送方案在发送数据时,会出现头阻塞,降低RPR的带宽利用率的不足,设计了一种新的数据发送方案,采用基于TTL的虚拟输出队列作为待发送数据的缓冲队列,用基于数据流的数据发送方法来确定满足发送要求的虚拟输出队列,对满足要求的队列用基于帧的动态加权轮询调度算法进行调度。仿真结果表明,新方案有效地克服了头阻塞问题,保证了各个数据流的公平性,能极大地发挥弹性分组环的空间复用功能。

软件定义网络面向异常流提取的自适应流抽样算法

针对现有传统网络流量抽样技术难以应对动态多变的高维度流量数据,造成大量网络资源开销且无法保证小流的抽样精度,对异常流感知能力较弱的问题,提出一种基于软件定义网络面向异常流提取的自适应流抽样算法。经仿真实验佐证,该算法能在确保抽样精度的同时减轻网络负载与通信开销,对异常流提取能力显著提升。

面向SLA的云计算负载均衡策略

云计算负载均衡是保障SLA协议的关键问题之一;针对云计算负载均衡问题,提出一种面向SLA的负载均衡策略;该策略引入人工神经网络思想,建立负载均衡模型,采用单层感知器算法(SLPA)将虚拟机负载状态进行分类,然后利用结合了动态加权轮询算法的BP神经网络算法(BPNNA-DWRRA)有针对性地对虚拟机负载权重进行预测更新,最后将任务调度到最小权重所对应的可行虚拟机上;应用CloudSim进行仿真实验,结果表明了该策略的可行性,同时,相比加权最小链接算法和粒子群算法,该策略的平均响应时间分别节省了43.6%和22.5%,SLA违反率分别降低了20.7%和14.4%;因此,所提策略在响应用户任务时,请求响应时间短,SLA违反率低,保障了SLA。

高级在轨系统中的虚拟信道混合调度算法研究

为高效传输业务类型多样化的空间数据,该文基于高级在轨系统(AOS)虚拟信道复用技术,建立了AOS虚拟信道(VC)混合调度模型。在混合调度模型中,对异步虚拟信道提出了基于遗传-粒子群排序的调度算法,业务优先级、调度时延紧迫度及帧剩余量紧迫度是影响虚拟信道调度先后顺序的关键约束,该算法根据约束建立了遗传-粒子群适应度函数模型,进一步使粒子群体内的粒子根据遗传算法的进化算子进行位置更新,从而找到最优的异步虚拟信道调度顺序。同时,对同步虚拟信道设计了动态加权轮询调度算法,使各同步虚拟信道按照加权因子和分配的时隙数,轮流占用物理信道。仿真结果表明,该文的虚拟信道混合调度算法兼顾了异步数据的优先性、同步数据的等时性和VIP数据的紧迫性,具有更小的平均调度时延和更少的帧剩余量,满足不同业务的传输要求。