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数据中心网络负载均衡问题研究
被引量:
21
1
作者
沈耿彪
李清
+2 位作者
江勇
汪漪
徐明伟
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第7期2221-2244,共24页
数据中心网络是现代网络和云计算的重要基础设施,实现数据中心网络负载均衡是保证网络吞吐并提高服务体验的关键环节.首先分析了数据中心网络与传统互联网之间的区别,总结其特点及特殊性在负载均衡方案设计方面的优势.然后从数据中心的...
数据中心网络是现代网络和云计算的重要基础设施,实现数据中心网络负载均衡是保证网络吞吐并提高服务体验的关键环节.首先分析了数据中心网络与传统互联网之间的区别,总结其特点及特殊性在负载均衡方案设计方面的优势.然后从数据中心的复杂性和多样性角度分析其负载均衡方案设计所面临的挑战.将现有数据中心网络负载均衡方案根据不同的实现层次从网络层、传输层、应用层和综合方案4个角度进行分析,对比各个方案的优缺点,并从控制结构、负载均衡粒度、拥塞感知机制、负载均衡策略、可扩展性和部署难度几个方面进行综合评价.最后对现有数据中心网络负载均衡方案进行总结,并指出未来可能的研究方向.
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关键词
数据中心网络
负载均衡
云计算
流量调度
传输管理
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职称材料
基于无标度网络的车联网连通性研究
被引量:
9
2
作者
韩涛
贺威
+3 位作者
代俊
左勇
杨旸
葛晓虎
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第4期100-108,共9页
移动车辆的连通性是车联网(IoV)的关键指标之一,它会严重影响数据传输的性能。由于车联网的网络拓扑高频动态变化,车辆之间的通信链路容易频繁地断连。如何降低链路建立的随机性和链路断开概率,提高整体网络的连通性一直是急需解决的关...
移动车辆的连通性是车联网(IoV)的关键指标之一,它会严重影响数据传输的性能。由于车联网的网络拓扑高频动态变化,车辆之间的通信链路容易频繁地断连。如何降低链路建立的随机性和链路断开概率,提高整体网络的连通性一直是急需解决的关键问题。针对上述问题,在视距路径损耗模型和干扰模型下分析网络的连通性,通过对车联网链路在真实世界的表征,设计动态生长(DN)算法。对车辆节点进行增加、删除和链路的偏好连接后,构建无标度车联网。通过仿真结果分析,网络整体的连通性提升了16%。
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关键词
车联网
连通性
节点度分布
复杂网络
无标度车联网
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职称材料
无人船网络信息安全技术综述
被引量:
5
3
作者
林彬
许菲
+3 位作者
窦欣宇
徐世鹏
宋婉仪
李铁山
《电讯技术》
北大核心
2022年第10期1537-1544,共8页
随着智能航运时代的到来,世界各国都在积极推动无人船的研发工作。与此同时,无人船所面临的网络信息安全问题逐渐显露,已经成为阻碍行业发展的重大挑战之一。围绕信息安全问题,介绍了无人船发展现状以及网络组成,重点阐述无人船网络安...
随着智能航运时代的到来,世界各国都在积极推动无人船的研发工作。与此同时,无人船所面临的网络信息安全问题逐渐显露,已经成为阻碍行业发展的重大挑战之一。围绕信息安全问题,介绍了无人船发展现状以及网络组成,重点阐述无人船网络安全威胁。从身份认证技术、入侵检测技术、信息加密技术以及无人船位置信息保密技术四个方面对无人船网络信息安全相关的网络攻击对策进行综述,最后对前沿技术在未来无人船网络信息安全中的应用进行了展望和总结。
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关键词
智能航运
无人船
网络信息安全
网络组成
网络攻击
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职称材料
多层次算力网络中代价感知任务调度算法
被引量:
34
4
作者
刘泽宁
李凯
+2 位作者
吴连涛
王智
杨旸
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2020年第9期1810-1822,共13页
随着越来越多数据的产生以及更加强大的算力和算法的运用,物联网应用也变得越来越智能.典型的物联网应用也从简单的数据感知、收集和表示转向复杂的信息提取和分析.这一持续的趋势需要多层次算力资源及网络.多层次算力网络涉及云计算、...
随着越来越多数据的产生以及更加强大的算力和算法的运用,物联网应用也变得越来越智能.典型的物联网应用也从简单的数据感知、收集和表示转向复杂的信息提取和分析.这一持续的趋势需要多层次算力资源及网络.多层次算力网络涉及云计算、雾计算、边缘计算和海计算等技术之间的相互协作,分别针对区域级别、本地级别和设备级别的物联网应用.但是,由于计算技术的不同特征以及任务的不同需求,如何有效地进行任务调度是多层次算力网络中的一个关键挑战.此外,如何激发多层次算力资源的积极性也是一个关键问题,这是多层次算力网络得以成形的前提.为解决上述挑战,提出了一个云雾混合多层次算力网络及计算卸载系统,定义了一个由时延、能耗及付费组成的加权代价函数,并建模了一个代价感知任务调度(cost aware task scheduling,CATS)问题.而且,为激发云和雾的积极性,提出了一个基于计算量的付费模型并将付费相关代价也考虑进总代价.具体来说,根据云和雾的不同特性和需求,分别提出了一个静态付费模型和动态付费模型,从而构建了一个混合付费模型.为解决上述CATS问题,提出了一个基于势博弈的分析框架,并设计了一个分布式任务调度算法——CATS算法.数值仿真结果表明,与集中式最优方法相比,CATS算法可以在系统平均代价方面提供近似最优的性能,并让更多用户受益.此外,与静态付费模型相比,动态付费模型可能可以帮助雾获得更多收入.
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关键词
多层次算力网络
雾计算
边缘计算
计算卸载
任务调度
激励机制
势博弈
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职称材料
面向6G的区块链物联网数据共享和存储机制
被引量:
31
5
作者
蒋宇娜
葛晓虎
+2 位作者
杨旸
王承祥
李颉
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第10期48-58,共11页
考虑不同物联网系统的异构性以及集中化数据处理平台单点故障等问题,提出一种基于区块链技术的去中心化物联网数据共享和存储方案。通过存储证明(PoS)的共识机制,实现区块共识和共享数据的分布式存储。基于Gossip协议提出一种在区块链...
考虑不同物联网系统的异构性以及集中化数据处理平台单点故障等问题,提出一种基于区块链技术的去中心化物联网数据共享和存储方案。通过存储证明(PoS)的共识机制,实现区块共识和共享数据的分布式存储。基于Gossip协议提出一种在区块链网络的共识节点和验证节点间的区块分层传播机制。然后,推导了区块传播时延模型以及区块链网络的去中心化评估模型,同时对区块传播时延以及网络去中心化程度进行均衡化分析。仿真结果表明,随着共识节点的能力最小值增加,区块传播时延、区块链网络去中心化程度减小。作为应用示例,针对确诊患者轨迹数据共享场景,基于以太坊开发平台进行了数据共享智能合约的实现和测试。
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关键词
区块链
数据共享
数据存储
区块传播时延
去中心化
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职称材料
MAUV协同搜索多智能目标的路径规划
被引量:
2
6
作者
岳伟
辛弘
+2 位作者
林彬
刘中常
李莉莉
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期2065-2073,共9页
本文针对复杂水下环境中多自主式水下机器人(MAUV)协同搜索多个智能目标这一重要课题展开研究.首先,利用马尔科夫链建立智能目标的决策状态转移模型的同时考虑了智能目标决策与行动的对应关系,并结合不同光照反射强度下传感器探测概率...
本文针对复杂水下环境中多自主式水下机器人(MAUV)协同搜索多个智能目标这一重要课题展开研究.首先,利用马尔科夫链建立智能目标的决策状态转移模型的同时考虑了智能目标决策与行动的对应关系,并结合不同光照反射强度下传感器探测概率受限模型,设计新的目标概率图更新策略.然后,结合MAUV系统的约束条件和搜索效率建立实时适应值函数.接着,本文提出一种改进的多狼群算法(IMWPA)搜索策略,包括:1)利用人工势场法调整步长因子,使启发式算法更加适应探索过程.2)设计多狼群嚎叫环节,建立了狼群间的信息交流渠道.3)提出新的狼群淘汰更新机制,保障了人工狼多样性的同时避免算法趋于完全随机.最后,通过MATLAB仿真实验对比验证了本文算法的可行性及优越性.
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关键词
多自主式水下机器人协同搜索
马尔科夫链
目标概率图
改进的多狼群算法
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职称材料
题名
数据中心网络负载均衡问题研究
被引量:
21
1
作者
沈耿彪
李清
江勇
汪漪
徐明伟
机构
清华大学深圳国际
研究
生院
南方科技大学未来
网络
研究
院
鹏城实验室网络通信研究中心
清华大学计算机科学与技术系
出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第7期2221-2244,共24页
基金
国家自然科学基金(61872420)
广东省重点领域研发计划(2018B010113001)
+1 种基金
鹏城实验室大湾区未来网络试验与应用环境(LZC0019)
深圳市软件定义网络重点实验室(ZDSYS20140509172959989)。
文摘
数据中心网络是现代网络和云计算的重要基础设施,实现数据中心网络负载均衡是保证网络吞吐并提高服务体验的关键环节.首先分析了数据中心网络与传统互联网之间的区别,总结其特点及特殊性在负载均衡方案设计方面的优势.然后从数据中心的复杂性和多样性角度分析其负载均衡方案设计所面临的挑战.将现有数据中心网络负载均衡方案根据不同的实现层次从网络层、传输层、应用层和综合方案4个角度进行分析,对比各个方案的优缺点,并从控制结构、负载均衡粒度、拥塞感知机制、负载均衡策略、可扩展性和部署难度几个方面进行综合评价.最后对现有数据中心网络负载均衡方案进行总结,并指出未来可能的研究方向.
关键词
数据中心网络
负载均衡
云计算
流量调度
传输管理
Keywords
data center network
load balancing
cloud computing
flow scheduling
traffic management
分类号
TP303 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
基于无标度网络的车联网连通性研究
被引量:
9
2
作者
韩涛
贺威
代俊
左勇
杨旸
葛晓虎
机构
华中科技大学电子信息与
通信
学院
国防科技大学电子科学学院
上海科技大学信息科学与技术学院
鹏城实验室网络通信研究中心
出处
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第4期100-108,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.62071190)。
文摘
移动车辆的连通性是车联网(IoV)的关键指标之一,它会严重影响数据传输的性能。由于车联网的网络拓扑高频动态变化,车辆之间的通信链路容易频繁地断连。如何降低链路建立的随机性和链路断开概率,提高整体网络的连通性一直是急需解决的关键问题。针对上述问题,在视距路径损耗模型和干扰模型下分析网络的连通性,通过对车联网链路在真实世界的表征,设计动态生长(DN)算法。对车辆节点进行增加、删除和链路的偏好连接后,构建无标度车联网。通过仿真结果分析,网络整体的连通性提升了16%。
关键词
车联网
连通性
节点度分布
复杂网络
无标度车联网
Keywords
Internet of vehicles
connectivity
node degree distribution
complex network
scale-free IoV
分类号
TN92 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
无人船网络信息安全技术综述
被引量:
5
3
作者
林彬
许菲
窦欣宇
徐世鹏
宋婉仪
李铁山
机构
大连海事大学信息科学技术学院
鹏城实验室网络通信研究中心
电子科技大学自动化工程学院
出处
《电讯技术》
北大核心
2022年第10期1537-1544,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFE0111600)
国家自然科学基金资助项目(61971083,51939001)
+1 种基金
辽宁省“兴辽英才计划”项目(XLYC2002078)
大连市科技创新基金重点学科重大课题(2019J11CY015)。
文摘
随着智能航运时代的到来,世界各国都在积极推动无人船的研发工作。与此同时,无人船所面临的网络信息安全问题逐渐显露,已经成为阻碍行业发展的重大挑战之一。围绕信息安全问题,介绍了无人船发展现状以及网络组成,重点阐述无人船网络安全威胁。从身份认证技术、入侵检测技术、信息加密技术以及无人船位置信息保密技术四个方面对无人船网络信息安全相关的网络攻击对策进行综述,最后对前沿技术在未来无人船网络信息安全中的应用进行了展望和总结。
关键词
智能航运
无人船
网络信息安全
网络组成
网络攻击
Keywords
intelligent ship
unmanned ship
cyber information security
network composition
network attack
分类号
TN918.91 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
多层次算力网络中代价感知任务调度算法
被引量:
34
4
作者
刘泽宁
李凯
吴连涛
王智
杨旸
机构
上海科技大学信息科学与技术学院
上海科技大学创意与艺术学院
浙江大学控制科学与工程学院
上海雾计算
实验室
(上海科技大学)
紫金山
实验室
鹏城实验室网络通信研究中心
工业控制技术国家重点
实验室
(浙江大学)
出处
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2020年第9期1810-1822,共13页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFB1803304)
国家自然科学基金重点项目(61932014)
华为项目(YBN2019125163)。
文摘
随着越来越多数据的产生以及更加强大的算力和算法的运用,物联网应用也变得越来越智能.典型的物联网应用也从简单的数据感知、收集和表示转向复杂的信息提取和分析.这一持续的趋势需要多层次算力资源及网络.多层次算力网络涉及云计算、雾计算、边缘计算和海计算等技术之间的相互协作,分别针对区域级别、本地级别和设备级别的物联网应用.但是,由于计算技术的不同特征以及任务的不同需求,如何有效地进行任务调度是多层次算力网络中的一个关键挑战.此外,如何激发多层次算力资源的积极性也是一个关键问题,这是多层次算力网络得以成形的前提.为解决上述挑战,提出了一个云雾混合多层次算力网络及计算卸载系统,定义了一个由时延、能耗及付费组成的加权代价函数,并建模了一个代价感知任务调度(cost aware task scheduling,CATS)问题.而且,为激发云和雾的积极性,提出了一个基于计算量的付费模型并将付费相关代价也考虑进总代价.具体来说,根据云和雾的不同特性和需求,分别提出了一个静态付费模型和动态付费模型,从而构建了一个混合付费模型.为解决上述CATS问题,提出了一个基于势博弈的分析框架,并设计了一个分布式任务调度算法——CATS算法.数值仿真结果表明,与集中式最优方法相比,CATS算法可以在系统平均代价方面提供近似最优的性能,并让更多用户受益.此外,与静态付费模型相比,动态付费模型可能可以帮助雾获得更多收入.
关键词
多层次算力网络
雾计算
边缘计算
计算卸载
任务调度
激励机制
势博弈
Keywords
multi-tier computing network
fog computing
edge computing
computation offloading
task scheduling
incentive mechanism
potential game
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
面向6G的区块链物联网数据共享和存储机制
被引量:
31
5
作者
蒋宇娜
葛晓虎
杨旸
王承祥
李颉
机构
华中科技大学电子信息与
通信
学院
上海科技大学信息科学与技术学院
鹏城实验室网络通信研究中心
东南大学移动
通信
国家重点
实验室
紫金山
实验室
上海交通大学电子信息与电气工程学院
出处
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第10期48-58,共11页
基金
国家重点研发计划基金资助项目(No.SQ2020YFB210291)
国家自然科学基金资助项目(No.61932014)
华中科技大学研究生创新基金资助项目(No.2020yjsCXCY060)。
文摘
考虑不同物联网系统的异构性以及集中化数据处理平台单点故障等问题,提出一种基于区块链技术的去中心化物联网数据共享和存储方案。通过存储证明(PoS)的共识机制,实现区块共识和共享数据的分布式存储。基于Gossip协议提出一种在区块链网络的共识节点和验证节点间的区块分层传播机制。然后,推导了区块传播时延模型以及区块链网络的去中心化评估模型,同时对区块传播时延以及网络去中心化程度进行均衡化分析。仿真结果表明,随着共识节点的能力最小值增加,区块传播时延、区块链网络去中心化程度减小。作为应用示例,针对确诊患者轨迹数据共享场景,基于以太坊开发平台进行了数据共享智能合约的实现和测试。
关键词
区块链
数据共享
数据存储
区块传播时延
去中心化
Keywords
blockchain
data sharing
data storage
block propagation delay
decentralization
分类号
TN92 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
MAUV协同搜索多智能目标的路径规划
被引量:
2
6
作者
岳伟
辛弘
林彬
刘中常
李莉莉
机构
大连海事大学船舶电气工程学院
大连海事大学信息科学技术学院
鹏城实验室网络通信研究中心
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期2065-2073,共9页
基金
大连市科技创新基金项目(2019J12GX040)
中央高校基本科研业务费项目(3132019355)
大连高层次人才创新支撑计划项目(2019RQ057,2020RQ060)资助。
文摘
本文针对复杂水下环境中多自主式水下机器人(MAUV)协同搜索多个智能目标这一重要课题展开研究.首先,利用马尔科夫链建立智能目标的决策状态转移模型的同时考虑了智能目标决策与行动的对应关系,并结合不同光照反射强度下传感器探测概率受限模型,设计新的目标概率图更新策略.然后,结合MAUV系统的约束条件和搜索效率建立实时适应值函数.接着,本文提出一种改进的多狼群算法(IMWPA)搜索策略,包括:1)利用人工势场法调整步长因子,使启发式算法更加适应探索过程.2)设计多狼群嚎叫环节,建立了狼群间的信息交流渠道.3)提出新的狼群淘汰更新机制,保障了人工狼多样性的同时避免算法趋于完全随机.最后,通过MATLAB仿真实验对比验证了本文算法的可行性及优越性.
关键词
多自主式水下机器人协同搜索
马尔科夫链
目标概率图
改进的多狼群算法
Keywords
multi-AUV cooperative search
Markov chain
target probability map
improved multi-wolf pack algorithm
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
数据中心网络负载均衡问题研究
沈耿彪
李清
江勇
汪漪
徐明伟
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
21
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职称材料
2
基于无标度网络的车联网连通性研究
韩涛
贺威
代俊
左勇
杨旸
葛晓虎
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
9
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职称材料
3
无人船网络信息安全技术综述
林彬
许菲
窦欣宇
徐世鹏
宋婉仪
李铁山
《电讯技术》
北大核心
2022
5
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职称材料
4
多层次算力网络中代价感知任务调度算法
刘泽宁
李凯
吴连涛
王智
杨旸
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2020
34
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下载PDF
职称材料
5
面向6G的区块链物联网数据共享和存储机制
蒋宇娜
葛晓虎
杨旸
王承祥
李颉
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
31
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职称材料
6
MAUV协同搜索多智能目标的路径规划
岳伟
辛弘
林彬
刘中常
李莉莉
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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