未来网络架构的成本分析

面对通信新时代大数据处理的问题,软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)两个互补的架构正在渐渐发展起来,以更全面地解决一些网络问题。但是这种新架构还是未知因素,不确定是否真的能带来成本的节省。目前如果对未来网络进行测试需要大量成本。与现有的4G网络硬件技术相比,文中基于虚拟化的网络功能建立了一种数学模型,以路由器支持的会话数和服务提供商的数量为多种考虑情形,采用具有可靠性的参数来模拟实际问题中的一些多变因子,将复杂的现实问题数学抽象化,验证了存在某个路由器所支持的会话数的临界值,当高于这个临界值时,所需要的网络成本急剧下降,远远低于传统网络的所需成本。同时也验证了当服务提供商数量越多时,成本节省得越多,证明了采用SDN/NFV技术在成本上的可行性。

应用于Web服务器匹配算法的FPGA实现

Web服务已经成为现代人网络生活的一部分,人们需要通过Web迅速地获取信息,需要在Web上快速地搜索关键字。在Web服务器端实现快速搜索,需要Web服务器能够快速地对流经服务器的数据流进行字符串匹配。对字符串匹配算法进行了系统介绍,其中重点分析了利用位并行计算的Shift-Or算法。之所以利用FPGA来实现,是因为FPGA的实现方式在速率上高于软件实现方式,在灵活性上高于专用集成电路的实现方式。在FPGA上实现了Shift-Or字符串匹配算法,并在千兆以太网的环境下进行了实验测试。实验结果表明,该方法能够满足在高速网络环境下对数据包内容的深度检测。

城市路网上动态迁移的移动对象索引结构

移动对象索引技术是有效管理海量移动对象数据的支撑。目前的移动对象索引方法如FNR-tree、NDTR-tree等均采用基于磁盘的索引结构,忽略了移动对象在城市道路上密度分布不均衡的情况,因此在移动对象位置更新频繁时,该类方法的性能会严重下降。针对以上不足,提出一个针对城市路网上热点区域变化进行内外存索引迁移的结构(hotspots dynamic migration index,HDMI)。HDMI是双层索引结构,上层采用R*-tree对路网数据进行管理,下层釆用R-tree群对实时更新的移动对象运动信息进行索引。HDMI采用基于内存的索引结构管理热点区域和该区域中的移动对象,针对非热点区域和其中的移动对象则采用基于外存的索引结构来进行管理。HDMI能够根据道路上车辆密度的变化进行内外存索引的迁移,从而在有限的内存条件下,保障索引更新和查询的性能。实验结果表明,HDMI于NDTR-tree相比,不仅减少了索引建立和维护的I/O代价,而且提高了时空窗口查询处理性能。

基于服务分类的预测型动态负载均衡调度算法

现有的动态负载均衡算法通常对服务器上的负载进行监测,然而大多数负载均衡算法不能区分用户请求服务的类别,且对于监控时间间隔之间的负载很难实时获得。针对此种情况,文中提出了一种预测动态负载均衡算法。该算法对用户请求服务进行分类,同时可对每台服务器节点的资源利用率进行实时预测。在实验室搭建的Web服务器集群(WSC)上,对该算法的两种PSDLB模型、WLC以及QSC-LB负载均衡算法在异构环境中安全传输服务、数据库服务、大小文件下载服务的请求失败率、系统响应时间进行了对比测试。结果表明,在高负载情况下该算法优于另外两种算法。