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静态资源优化方案

静态资源优化方案

静态资源优化方案范文第1篇

评判网络服务的两个标准,一个是数据输送延时情况,一个是数据丢失率。当数据传输到空间不足的路由器时,受网络状况的影响,路由器会丢弃部分数据,产生数据丢失率。当接收方得不到完整的数据时就会重新发送请求,延时情况随之出现。由于数据的传输、接收是路径选择不同,使有些数据传输快,有些则较慢,还有路径选择错误或是其他原因引起的数据损坏情况,这些问题都影响着网络服务质量,必须尽快得到解决。

二、资源优化模型分析

不同网络在运行中存在机制的差异,但在优化模型方面的状态相差不大,有共通之处。我们在分析中会把网络服务当成一种资源,出具模型来进行这种资源的优化。现在通行的有两种分类模式:

1.通过模型的不同求解方式进行分类,其表现形式为易解和难解、确定性和随机性两种;根据变量类型和模型函数来分类,其表现形式有单目标或多目标、线性或非线性、连续变量或离散变量等几种方式;根据模型实施发难进行分类,表现形式包括静态或动态实施、集中式和分布式实施两种。

2.资源的再分配,比如列队大小分配及路径宽带资源分配等。优化任务调度,可有三种调度方式:多服务器单队列、单服务器多队列、多服务器多队列。优化配置参数:降低输送节点的功耗,优化阻塞窗口配置。部署网络资源:确保资源利用率最大化,网络互连设备放置合理及服务器覆盖成本最小化等问题。这些资源优化模型的建立提供了很多方案,针对不同的网络状况,可以选定适用的优化方案,选定之后如何运用也是一大问题。因为网络质量的改善部可能仅停留在理论层面,在实行过程中还会遇到很多技术问题,这就需要具体的对策来保障理论的顺利实施。

三、实现QoS的具体对策

(一)修改服务种类

可以对服务种类的字段加以修改,达到优化目的。现阶段的服务类型基本是由8个二进制字段邹城,毕本处于9-16位中间,通常情况下,第0、1、2位都可以表现数据里的优先级别范围,都是相对优先的,第3位可用来表现级别相对低的或是有延迟情况的,第4位则表现吞吐率高低。

(二)支持综合服务

端到端的QoS在综合服务的帮助可以得到实现,且不会影响宽带资源。为使综合服务能顺利开展,在部署是就应让所有路由器都对综合服务予以支持。整体服务的两种服务更新模式为:可靠、受控制服务。可靠主要是保证宽带的使用,为所有用户提供足够空间,有效避免任何延时。受控制服务又称受控负载,与传统IP有相似之处,偏重的是数据包的安全传输,避免传输中数据的丢失。综合服务对路由器和节点的要求都很高,所以并不适用与大型网络。

(三)采用分项服务

分项服务很好的改善了综合服务中存在的问题,按照服务类型来选择措施,把握尺度,在应用中可采取跨网络的办法来达到效果。采用边界操作,是服务部路由器实现分项服务,这样内部路由器只需做好自身的工作,不用分担维护网络服务质量的任务,极大的提高了工作效率。因而,分项服务在大型网络中比较适用。

(四)合理配置流量

合理地配置流量可以最直接地提高网络服务质量。将一直处于网络边缘的流量模式加以整合,可以有效地改善单端口多服务的问题,改善局域网的流量问题。这样就可应用到业务分类处理中,任意处置宽带大小问题,及时处理突发传输。

四、优化模型的表达

对于服务质量的优化模型来说,涉及四个基本元素,分别是:目标的优化、变量的决策、条件的约束、参数的固定。

(一)目标的优化

根据研究对象的不同,优化模型的目标函数会通过不同的形式进行表达,可能是终端客户关心的目标,也可能是网络运营商关心的目标,不能一概而论。

(二)变量的决策

通常情况下,决策变量对应着调度策略,它们在网络优化环境中是一对组合。而网络系统设计的自由程度对变量的个数起着决定性的作用。

(三)条件的限制

对于可供调配使用的资源容量,由于约束条件的存在而受到限制,包括部分策略上和技术上的因素也必须在规定内实行。

(四)参数的固定参数通常被当做系统的常量固定下来,在网络系统中以一种不变的形式存在,对于目标函数来说,目前最常见的就是定义就是效用函数。

五、服务质量优化的实施方式

(一)集中式优化和分布式优化

集中式优化方案要以集中控制器装置作用为前提,计算出优化结果后,将结果作为参照,来进一步来进行任务的调整和资源的合理分配。而分布式优化有其独到之处,就是与优化问题的求解程序同时进行,并且共同完成这一过程。完成相关信息的调度和控制要建立在相关数据信息的传递上。由此我们可以得到如下推断:分布式的优化相较于集中式的优化具有促使运行速度加快、方案的节点通信容量增大、是方案更加安全等显著优势。

(二)动态优化和静态优化

网络运行的速度快慢、拥挤程度都会影响到动态优化的实行,由此来制定对策,但因此可能会导致不同的时间点上会出现不同的措施,差异就随之产生。对于静态优化来说,出具的试行方案中包含的所有参数都处于锁定状态。两者相较,静态优化方案的优势在于:易解程度高、得到的优化结论程度更强;其劣势表现为:出具方案的真实性太低、适应网络服务的能力更低。

六、评析优化方案

优化方案以其方式的多样性为提升网络服务质量提供了多种选择,达到了优化网络性能的作用。针对不同的网络情况,可找到适应性的优化方案,例如大型网络可采用分享式服务,小型网络则可采用综合式服务。找到相应方案之后,也有表达方式和实施方式作为保障,让优化方案得以顺利实行。当然优化方案并不能面面俱到得解决所有网络服务问题,其重点在于优化而非解决,只能在原本不能满足用户网络需求的情况下尽量改善,缓解用户追求网速和质量而网速和质量难以满足客户需求的矛盾。优化方案伴随研究的深入还会更大程度上的升级,大大提升计算机网络服务质量。

七、结束

语综上所述,想要提升计算机的网络服务质量,不但要有理论的支撑,更需实践方法的提供,要有实施方式作为依托。相较于传统意义上的启发式网络设计,这些优化方案更加精确、及时和高效,依据这些优势来寻找问题的最佳解决方案,得到的必然是令人满意的结果。

静态资源优化方案范文第2篇

关键词:计算网格资源管理资源分配作业资源调度GlobusToolkit

计算网格是近年兴起的一种重要的并行分布式计算技术,其关键技术之一是对网格中的资源进行管理。网格中的资源具有广域分布、异构和动态的特性,使得网格资源管理变得很复杂。当前还没有一种模型能够处理所有的网格应用需求。目前,网格资源管理模型主要分为分层模型、抽象所有者模型和经济/市场模型三类。Globus项目组在网格协议制定上有重要发言权,包括IBM、Microsoft、Sun、Compaq、SGI、NEC在内的众多重要公司都宣布支持GlobusToolkit。因此Globus所采用的分层模型代表了网格资源管理的发展趋势。

本文在Globus分层模型设计思想的基础上提出一种优化的网格资源管理模型HRMM(HierarchicalResourceManagementModel),并给出了相应的资源管理算法。为了提高效率,在HRMM的主要模块中运用了GlobusToolkit2.4提供的数据结构和接口。

1HRMM的总体结构

HRMM的设计思想是:动态接收来自用户的作业请求,并为该作业分配符合条件的计算资源,同时提供整个计算过程中有关资源信息的在线反馈,接受用户的在线控制。HRMM的体系结构如图1所示,将计算网格的资源管理任务分为四个层次:作业并行分析、全局资源分配、局部资源分配和本地资源管理。

由图1可见,用户经过GUI(图形用户界面)向HRMM提交作业请求,作业并行分析器接收用户的作业请求,再按最大并行度将作业中的任务划分为若干任务组,提交给全局资源分配器。对多任务组中的每个任务,全局资源分配器在静态资源库中一次搜索多个满足该需求的集群,组成候选集群组提交给局部资源分配器。局部资源分配器在动态资源库中读取候选集群组中每个集群的有关信息,并将相应任务分配给最符合条件的集群。然后,该集群应用本地资源管理器执行任务。在整体上,本地资源管理器每隔一定时间向静态资源库发送静态资源更新信息。另外,局部资源分配器读取动态资源库前,动态资源库会从本地资源管理器读取更新信息。

在这个分层模型中,一方面,用户提交的作业能够以最大的并行度执行,从而高效体现了并行计算的思想;另一方面,选多个集群组成候选集群组,再确定其中某一分配资源的方案,由于综合考虑了任务的静态需求和动态需求,避免重复的查询操作,从而提高了资源分配的效率。

2作业并行分析器

如图1所示,用户经过GUI向作业并行分析器提交作业请求。这个请求包括该作业中所含的多个任务的相关信息、任务间的依赖关系及每个任务的计算资源需求。作业并行分析器分析该作业中的任务及相互关系,根据各任务的依赖关系将作业中的任务划分为不同的任务组,并对每个任务组进行适当描述后提交给全局资源分配器。

2.1作业的拓扑表示

一个作业由一个或多个任务组成。作业的拓扑定义为一个满足如下条件的有向无环图:该图的节点与作业中的任务一一对应;若任务B直接依赖于任务A,则存在一条由节点A到节点B的有向边,称A为B的直接前驱,B为A的直接后继;如果存在一条从A到B的由多条有向边组成的有向通路,则称A为B的前驱,B为A的后继。

图2表示一个作业的拓扑结构。设该作业由标记为A~G的7个任务及其相互关系组成。如图2所示,任务D需要在任务A和B完成后才能开始,而任务G必须在任务正和F完成后才能开始。

为了提高作业的并行执行效率,需要关注任务在拓扑定义中的深度。记任务T的直接前驱集合为Pd(T),则其深度d(T)为:

若Pd(T)=φ,则d(T)=1;

若Pd(T)≠φ,则d(T)=max{d(R)}+1.

R∈Pd(T)

2.2作业的最大并行度划分

作业的并行划分是指:一个作业拆分后形成的一系列对应每个任务、前后有序且相互独立的任务组。一个作业可以有一个或多个并行划分方案,形成该作业对应的并行划分集,记作,I()为中的任务组数。称为作业的最大并行度划分,如果:E∈,且ξ∈。I()≤I(ξ)将作业中的多个任务按照相应的深度进行划分,形成一个最大并行度划分。如图2中的作业,其最大并行度划分为:={(A,B),(C,D,E),F,G}。

3全局资源分配器

全局资源分配器接收到以RSL描述的任务组后,立刻进行分析和解释,获得每个任务的静态资源需求。系统根据每个任务的资源需求在静态资源库中搜索满足条件的多个集群,并将结果提交给局部资源分配器。

3.1静态资源库

系统中的静态资源库采用基于轻量目录访问协议LDAP结构。在HRMM模型中,网格系统的所有静态资源都在LDAP服务器的DIT(目录信息树)中建立了相应的目录项,并用<属性,值>的组合描述各种资源属性。静态资源库选择LDAP可以在性能上带来以下优点:

(1)LDAP专门对读操作进行了优化,在读操作频繁的情况下,可以提高读取效率。

(2)LDAP是跨平台协议,可在任何计算机上使用。从而增加系统对异构网格环境的适应性。

(3)LDAP服务器支持分布式的结构,静态资源库可访问本地或全局的LDAP服务器,并能很方便地实现同步,即增强资源管理的分布性。

3.2全局资源分配算法

根据任务组中每个任务的静态需求,全局资源分配器在静态资源库中搜索满足需求的集群。在搜索时首先随机选择搜索的起始位置,然后为每个任务分别返回最先发现的N个满足该任务需求的集群,形成候选集群组,并以ClusterList数据结构描述后提交给局部资源分配器;其中ClusterList是用来描述候选集群组的广义表结构,如图3所示。对于任何一个任务,如果只找到K(<N)个符合条件的集群,则只由这K个组成候选集群组;如果任何一个集群都不满足任务的静态需求,则向局部资源分配器提交空值,同时向作业并行分析器发送反馈信息,取消任务。设LDAP服务器所记录的集群数量为M,则全局资源分配的计算复杂度为O(MN)。

4局部资源分配器

局部资源分配器在动态资源库中搜索候选集群组的动态信息,将这些动态信息和从全局资源分配器获得的静态信息相组合并进行综合分析,最终将任务组中的每个任务分配给最适合的集群。

4.1动态资源库

动态资源库中的数据以XML描述,带来如下优点:

(1)XML针对更新操作进行了优化。因此,对于需要不断更新的动态资源库,可有效提高效率。

(2)XML和LDAP在存储结构上都是树状结构,可以很方便地相互转化。用XML描述数据,可使动态资源库和基于LDAP的静态资源库具有更好的耦合性。

(3)XML与平台无关,以XML表示的数据可很方便地被其他程序使用。

4.2局部资源分配策略

局部资源分配器得到候选集群组ClusterList后,从动态资源库获取每个候选集群的动态信息,并将这些动态信息添加到相应集群的静态信息之后,然后将静态资源和动态资源信息相组合,形成集群综合资源信息。设一个集群的动态资源信息为h=[h1,…,hm]T,静态资源信息为t=[t1,…,td]T,其中m和d分别为动态和静态资源描述的字段数,则集群综合信息为υ=[tThT]T=[υ1,…,υp]T,其中P=m+d。如图3所示,集群2,2的综合信息表示为υ2.2。类似地,将任务静态资源需求和动态资源组合,设一个任务的动态资源需求为g=[g1,…,gm]T,静态资源需求为s=[s1,…,sd)T,则综合资源需求为r=[sTgT]T=[r1,…,rp]T。任务i的综合资源需求表示为ri。在确定分配策略时,将只考虑任务的综合资源需求和集群的综合资源信息。

首先,为了任务能够顺利完成,最终被选择的集群必须同时满足任务的静态资源需求和动态资源需求,即满足任务的综合资源需求:

∨i∈[1,n],∨j∈[1,p],Vi,f(i)[j]≥ri[j]

其中,n为任务组中的任务数量,p为向量u/和r的维数,f(i)为任务i的候选集群(即ClusterList中Taski对应的集群链表)中最终被选择集群的序号。因此,首先在ClusterList中删除所有不满足上述条件的集群,并记第i个任务还剩余Ki个符合综合资源需求的候选集群,其中1≤i≤n,1≤Ki≤N。最后,局部资源分配器要为每个任务Taski从Ki个候选集群中选择最合适的一个。综合考虑计算网格的整体资源分配效率,在具体选择集群时采用如下决策机制:

(1)获选集群的综合资源信息应尽量接近相应任务的综合资源需求,避免资源的浪费,即:

(2)获选集群和任务提交节点间的总网络延迟应尽量小,即:

其中tj为全局标识为j的集群的延迟;

(3)HRMM为每个用户规定了计算资源占用量的上限,即:

其中W为该用户对计算资源占用量的上限,且W>0。

综合考虑上述三方面,局部资源分配可以描述为如下二次规划问题:

其中C是可以改变的加权系数,且C>0。由于f(i)为离散值且取值范围有限,因此提出以下优化方法,通过较少的计算来搜索近似的最优解。记候选集群组为ClusterList,则算法表示如下:

STEP1.对每个任务和候选集群,将静态和动态资源信息组合为综合资源信息;

STEP2.删除ClusterList中不满足总和资源需求的集群;

STEP3.,计算每个集群i,j的局部损失Cost[i,j]:=vi,j-ri+C·tij;

STEP4.并行地对Cost的每一列排序,并按从小到大的次序重排ClusterList中的集群链表;

STEP5.如果,则报告不存在满足条件的解,算法结束;

STEP6.∨i∈[1,n],并行计算Cost*[i]:=vi,k-ri+C·ti,k,其中k=aramin(vi,j<vi,1);

STEP7.∨i∈[1,n],并行计算d(i]:=

STEP8.置b:=argmin(d[j]),并删除ClusterList中任务b的集群链表中前k-1个集群节点;

STEP9.如果满足则转STEPl0,否则转STEP6;

STEP10.∨i∈[1,n],将第i个任务分配给ClusterList中相应任务集群链表中的第一个集群,算法结束。

该算法为资源分配查找到了近似的最优解,并在最大程度上利用了资源管理站点所在集群的计算资源,将大部分计算并行化。设资源管理站点所在集群的节点数为户,则该算法在每个节点上的计算复杂度为O(n2n/P)<O(N3);如果在全局资源分配器中设置N≈P户,则计算复杂度为O(n2)。

静态资源优化方案范文第3篇

关键词:静态;动态;电磁频谱;管理分配;认知无线电

DoI:10.15938/j.jhust.2016.04.007

中图分类号:E917

文献标志码:A

文章编号:1007-2683(2016)04-0036-04

0引言在“陆海空天电网核”全维联合作战的现代高技术信息战争中,依赖先进的电子战装备夺取到制电磁权是取得战争胜利的法宝,现代战争中,电磁频谱是信息获取和传递的最主要媒介,是信息依存的核心载体,夺取了“制电磁权”就为最终夺取制“信息权”创造了有利条件频谱资源是一种非常宝贵的稀缺资源,为了避免各种不同的通信业务之间的相互影响和干扰,目前各国采用的大都是静态频谱分配体制,由专门的无线电频谱管理部门对无线电频谱资源进行统一管理和分配,

信息化战争中,电磁频谱环境日益复杂,尤其近年随着无线通信技术不断发展,朝着智能化、宽带化和无缝化的方向演进,对频谱资源的需求越来越大,由于现代战场上装备数量和通信业务量不断增加,己方通信网的自扰也日益严重,为了提高频谱利用率,现有的技术手段多是采用时域、空域、频域、码域复用的方法,但是与日益增长的新业务和对带宽的需求增长相差甚远,另一方面,据实测数据表明3 GHz以下的频段利用率不到30%,3~4 GHz频段利用率只有0.5%,而4-5 GHz频段竟然有99.7%未被充分使用,由此可见,传统的频谱资源静态管理方式导致大量的授权频谱在不同地域和时间严重浪费,是造成当前频谱稀缺的紧张局面的重要原因,采用动态频谱接入和共享的方式提高频谱资源的利用率来替代传统的静态频谱管理体制是解决上述问题的根本途径,

由于存在巨大的经济和政治背景,且一直以来静态频谱资源分配体制发挥了重大作用,故想在短期内从根本上废除静态频谱分配和接人体制是不现实的,所以论文基于认知无线电思想提出了采用静态与动态相结合的频谱共享模型,可以很好地兼容现有静态频谱分配体制并能最大限度地保证授权用户的权益,且可以大幅提高频谱利用率,由此,论文引人认知无线电,建立一种静态与动态相结合的频谱分配体制,对军事通信中提高频谱利用率、建立可靠通信以及通信抗干扰都有重要的现实意义,

1.基于认知无线电技术的频谱管理

认知无线电(CR)是以软件无线电为扩展平台的一种新的智能无线通信技术,作为频谱动态调度管理体制的核心技术,它可以对周围的电磁环境特征进行感知,通过无线电描述语言与通信网络进行沟通,采用构建理解的方法进行学习并实时调整系统传输参数,使通信系统的无线规则与输入的无线电激励的变化相适应,使通信系统的频谱利用达到随时随地的高效性和高可靠性一系列适合无线频谱合理使用的空中接口、时空模式设置、射频带宽及相关协议称之为无线规则,系统的重构能力是认知无线电系统的重要特性,该功能的实现是基于软件无线电为平台,除此之外,信号处理和机器学习也可作为认知无线电的实现方式,

一个基本的认知无线电实现周期要经历3个过程,分别是:

1)无线电信道分析和估计:负责分析和估计无线电环境干扰温度、检测无线环境空闲频谱;

2)估计信道状态并进行预测建模:包含估计信道状态信息、对发射机可用的信道容量进行预测等;

3)频谱资源管理和发射功率控制:该部分主要完成认知无线电周期中的多址接入及控制,其中动态频谱分配由发射机来实现。

认知无线电系统其认知功能的实现依赖上述环节的顺序执行,一个完整的认知环路如图1所示。

2.动态与静态结合的认知无线电频谱

管理

2.1无线电频谱管理现状

现有的无线电频谱管理体制采用的是静态频谱分配方案,即某个频段被无线电频谱管理部门分配给某项业务、某业务部门或团体,则该频段只能由某项业务、某业务部门或团体使用,非授权用户不得使用该频段,即使该频段处于空闲状态,这样就导致一方面频谱利用率很低,另一方面许多亟待使用该频谱的用户无法使用该频谱,这种传统的静态的频谱分配机制限制了对频谱资源的有效充分利用,因此亟需进行优化改进,

在传统的无线电管理体制中,无线电频谱管理机构负责制定频率使用规则,使用者、部门或团体向其申请使用频率,无线电频谱管理机构将频率分配给无线电频谱使用者、部门或团体,该过程如图2所示,

现有的无线电频率分配包括频带划分、分配和指配3个层次,这3个层次具体为:

1)频带划分:制定频率划分表,将某个特定频带列入表中,对该频带使用指定使用条件,条件满足时可将频带分配给无线电业务使用者使用,

2)频带分配:规定频带使用区域和使用条件,将无线电频带分配给指定部门的无线电通信业务使用,

3)频道指配:制定使用条件,使用对象为无线电台,满足条件时将频道指配给某个无线电台使用,

2.2静态与动态相结合的电磁频谱管理方法

在静态的频谱分配体制中,某些频道被占用,某些未被使用,其中某些已分配的频道的利用率很低,大部分时间处于空闲状态,可以利用时分复用的思想来提高这些频道的利用率,我们将已经分配但在某时某地用户未使用的频谱称为“频谱空洞”,根据频谱被占用的时间长短,定义3种类型的频谱空洞:

1)黑洞:频带资源被授权用户的业务占据,存在较强的发射功率干扰,不能被非授权用户利用,

2)灰洞:频带资源被授权用户的业务部分占用,存在低发射功率的干扰,在某些情况下可以被非授权用户使用,但使用效果不理想,

3)白洞:频带资源未被授权用户的业务占用,仅存在背景噪声,能够被非授权用户利用,

现实中频谱空洞已经被大量的理论研究和现场实测所证实,意识到上述问题,那么如何通过时间复用的方式利用灰洞和白洞来提高频谱利用率就成为要研究的关键问题,而这恰恰是认知无线电的优势所在,

在认知无线电中,用户被分成两类:授权用户和非授权用户,通过申请获得授权频带且可以独享已分配频段的用户称为授权用户;在一定条件和规则下复用授权频段且不影响授权用户使用的称为非授权用户,而非授权用户具体又分为两类:一类用户具有认知功能,能够自主探测频谱空洞并自动调整无线电通信参数;另一类用户不具有认知功能,系统中设置了动态调度管理系统,由管理系统负责探测频谱空洞,用户向管理系统申请频谱和无线电通信参数,具有认知功能的用户极其少数,不是本文研究的重点,本文重点研究不具有认知功能的非授权用户的频谱分配和管理机制,论文针对其提出了一种频谱动态调度管理方法,

开发一套自适应管理和分配机制来充分有效地利用频谱资源是频谱动态调度管理系统的首要任务,其重点是构建无线频谱使用状况数据库,并根据频谱空洞检测和分析结果动态更新数据库,另外要实时处理非授权用户的频谱申请并应答,为申请用户从数据库中优选频道,从而在不影响授权用户的情况下充分利用频谱空洞,有效提高频谱利用率,

频谱动态调度管理系统需要考虑授权业务出现时非授权业务的实时规避,且非授权业务出现时不能影响其它用户的正常通信,因此需要设计一种动态的频谱管理和分配方法,同时专门设置频谱动态调度管理部门为非授权用户分配频谱,

因此,在现有的静态频谱管理方法的基础上,基于认知无线电的思想,需要设计一种频谱动态调度管理方法为非授权用户分配频谱,原有的静态频谱分配管理方法仍适用于授权用户,该方法本文称之为静态与动态相结合的认知无线电电磁频谱管理方法,

本文给出的静态和动态相结合的频谱管理系统的最高管理机构称为无线电频率管理部门,该系统接受授权用户和非授权用户的申请,同时按照一种自适应的策略利用频谱空洞来为非授权用户分配频谱,在本系统中,针对授权用户,频谱管理部门将频带分配给次级频管部门,再由其指配频率给授权用户,针对非授权用户,频率管理部门下属专设的频谱动态调度管理部门,由该部门为非授权用户指配频率,静态和动态相结合的频谱管理体系如图3所示。

针对非授权用户,要同时满足频谱管理的性能要求和实时性要求,本文设计了一种频谱动态调度管理系统,它由频率使用状况数据库、频谱动态调度管理中心、频谱侦测单元和被侦测的实际的无线电频谱使用环境构成,

整个频谱管理和分配过程包含了一系列管理办法或规则,实际的无线电频谱使用环境由授权用户和非授权用户构成,无线电环境的变化被频谱侦测单元周期侦测并将结果上报频谱使用状况数据库,数据库对频谱数据进行实时更新,

整个频谱动态调度管理过程如下:

1)无认知能力的非授权用户按照规定格式提出申请,申请内容包括频谱使用需求、业务类型、使用时间、使用地点等,形成申请信令提交给动态频谱调度管理中心;

2)动态频谱调度管理中心接收到申请信令后首先回复一个申请已接收应答,然后根据申请信令提供的信息按照查询规则在频谱使用状况数据库中为申请用户匹配频谱,并对符合条件的结果进行优选,构建优选频谱集合;

3)频谱动态调度管理中心再将优选频谱集自动形成分配信令发送给申请用户,申请用户收到分配信令后进行解析,获得优选频谱集合和使用条件,条件达到后即可接入;

4)在整个动态频谱调度管理过程中,频谱侦测单元在满足实时陛要求的条件下作周期性的循环侦测,获取无线环境中的频谱空洞信息,并根据侦测结果实时更新频率使用状况数据库,在侦测到授权业务出现后,立刻发送规避信令要求非授权用户退出当前频谱接入,使用次优选频谱接人;

5)非授权用户接收到规避信令后立即退出接入并使用次优选频谱接人,如果接入不成功则继续选择优选频谱集中的其它频谱接入,如果接人不成功或接入效果不理想,用户可以重新发送申请信令申请新的优选频率集,

频谱动态调度管理系统的具体构成和动态频谱管理过程如图4所示,

非授权用户申请过程和频谱动态调度管理中心分配过程完全依靠网络自动实现,一个完整的频谱动态调度管理过程体现了高度的自主性,一方面非授权用户的申请是自动的,另一方面频谱动态调度管理中心的受理过程和应答也是自动的,

在系统运行过程中,无线频谱环境时刻在发生变化,如某授权用户结束业务释放频谱出现新的频谱空洞,频谱侦测设备会立刻侦测到此频谱空洞,并据此更新频谱使用状况数据库,数据库将此频段的状态由忙碌改为空闲,

静态资源优化方案范文第4篇

1 传统高校选课系统存在的问题

高校选课系统作为高校核心业务系统之一,主要有以下几个特点:(1)选课系统是一个非日常性系统,使用时间相对集中,且闲置时间过长;(2)选课系统对系统的并发量有着很高的需求,在保证系统不崩溃的情况下,还需保证业务的连续性;(3)选课系统对业务运行的公平性也有着很高的要求,以保证选课学生的权益;(4)选课系统服务器采用静态部署的方式。针对目前传统架构的高校选课系统的研究发现,选课系统基本采用静态部署的方式对外提供服务,而随着选课学生人数的增多,学生选课系统在选课的时候时常崩溃,信息人员维护人员即使不断的重启相关软件服务,或则更换硬件也无法满足高峰期的选课需求。针对高校选课系统的特点及目前存在的这些问题,经过分析研究,我们认为无法顺利选课的原因归根结底就是因为软件性能差,硬件利用率低造成的。因此,本文在高校选课系统中引入动态资源扩展(DRX)技术,构建出一个能够根据业务系统实时变化的IT基础架构,来解决高校选课资源拥堵等问题。

2 动态资源扩技术(DRX)简介

动态资源扩展技术(DRX)可以在云平台中实现基于用户业务负载的资源弹性扩展功能,能够自定义时间段,为不同业务、不同需求配置定制化的监控和扩展策略,自动触发虚拟资源的扩展和回收,无需人工干预[1]。多业务并存的情况下,结合负载均衡设备自动合理的分配资源,为指定业务提供弹性的、可伸缩的访问资源池,解决传统选课系统静态服务器的瓶颈问题,让选课过程不在拥堵,让每个业务都在最合理的状态下运行,进一步提升资源利用率。动态资源扩展技术的解决方案主要有四大模块如图1所示,由资源层、业务资源调度&展示层、业务负载监控模块和业务负载分发这四大模块组成。并且通过感知业务系统的实际负载情况自动联动IT基础架构进行基础资源的弹性扩展,实现了业务负载和基础资源的自动关联,最终实现了业务需求向IT需求的自动映射和资源调度[2]。

3 动态资源扩展技术在选课系统中的设计与应用

3.1 选课系统现状

目前我院正方软件教务选课系统包含教师管理端、学生选课端以及后台数据库,典型的三层部署模式,软件采用B/S架构,选课系统的服务器采用静态的部署方式,系统的数据库服务器与应用服务器部署在物理主机服务器上面,前台Web端服务器部署在VMware虚拟主机上。目前该基础架构只要选课高峰期有大量的并发访问,往往就会将选课系统给冲击崩溃,导致无法响应正常的业务请求,为了缓解此现象,维护人员配置了多台Web端服务器,并要求学生分批进行选课,但实际收效甚微[3]。

在部署使用动态资源扩展技术(DRX)之前,我们对我院的正方教务选课系统的性能瓶颈进行了仔细分析,并使用LoadRunner压力测试软件实施模拟测试后,得出选课系统在Web端与数据库端都可能存在性能瓶颈,很难通过单纯的增加硬件资源来解决问题。针对高校选课系统的特点,如硬件资源按最大需求部署,那么在日常闲置的时候,所部署的大部分资源是无法得到充分利用的,所以需要通过云计算动态资源扩展技术(DRX)相关技术,实现负载的弹性分配和资源的自动扩展来完成选课优化,并可有效降低高校IT基础资源的整体投入[4]。

3.2 动态资源扩展技术的设计与应用

3.2.1 动态资源扩展技术的方案架构

由于选课系统是传统的业务系统之一,所以在部署动态资源扩展技术(DRX)时,不能对现有的业务有着过多的改造,以保证系统的稳定性、业务的持续性和用户的使用习惯。基于上述的考虑,此次的解决方案决定采购两台新的物理服务器来部署选课系统的整个基础架构,并等待部署了动态资源扩展技术(DRX)的选课系统运行平稳后,再建立动态资源扩展技术(DRX)资源池,逐步将符合动态资源扩展技术(DRX)要求的高校其它业务系统迁移至动态资源扩展技术(DRX)资源池中,实现对物理服务器资源利用的最大化[5]。引入动态资源扩展技术(DRX)后的正方教务选课系统基础架构如图2所示。

3.2.2 动态资源扩展技术的部署

协和学院教务选课系统选用华三通信的CAS虚拟化管理平台配合动态资源扩展技术(DRX)能够主动探测用户业务负载情况,当用户业务负载增加至超出事先设定的阈值时,虚拟化管理平台将自动创建或开启承载该业务的虚拟机以增加该业务的计算资源。而当业务负载减少至超出事先设定的阈值时,虚拟化管理平台也将自动减少承载该业务的虚拟机以释放计算资源以便于其他业务系统使用[6]。详细部署步骤如下:

(1)在新配置的两台华三B390的物理服务器上部署华三通信 CAS云平台管理系统,其中一台配置作为业务服务器,另外一台作为业务及CAS管理服务器。(2)为不影响学院教务选课系统的正常运行,本次方案暂不对数据库服务器进行迁移,而是重新在CAS云平台系统的虚拟机上部署一套正方选课测试系统,前台Web端服务器、应用服务器及正方选课的数据库服务器系统全部通过V2V及P2V的方式迁移到CAS云平台系统的虚拟机上,同时从原数据库服务器重新导入一份完整的数据,以保证测试的完整性。(3)在LB负载均衡的配置上,将教务选课系统的前台Web服务器与LB模块地址配置处于同一网段,负载均衡器LB采用多样化的负载均衡策略,智能化的流量管理,将用户的流量根据调度算法调度到对应的虚拟机上,使选课系统达到最佳的负载均衡需求。(4)在华三CAS云平台上开启动态资源扩展(DRX)的功能,通过动态资源扩展技术为业务指定可扩展的物理资源,然后指定复制业务时所克隆的模板,接着为业务配置资源调度策略,最后为业务配置业务负载监控策略部署。

4 结语

静态资源优化方案范文第5篇

富阳电视台于2011年11月3日在杭州文广集团科学技术研究所组织开发了《富阳网新媒体综合业务网络平台项目》(以下简称《富阳网》)。《富阳网》是契合国家广电总局三网融合的一个实验型项目。在大背景下,传统电视和互联网以及手机移动客户端三者实体结合,达到从传统的媒体行业向新型互联网行业转变。开发资金充实,开发队伍庞大,整套系统采用了非常“时尚”的开发技术和“时髦”的用户体验。

二、平台项目的技术和优点

(1)采用静态页面设置。管理员在后台文章之后。点击生成静态页面,或者全站生成静态页面。静态页面的有以下好处:①打开速度快②利于搜索引擎抓取③防伪标识,防止黑客直接攻击程序文件。

(2)网站在线系统采用PHP+Apache+Lunix+Mysql结构,Linux安全,稳定。PHP+Apache+Mysql开源,节省成本,后期维护快速,方便。并且开源的另外一个特点是,二次开发或者多次开发,非常节省时间。

(3)管理后台和网站前台分开。管理后台和网站前台分开,系统程序安全性提高,系统数据处理与数据显示分离。前台设计师和后台管理者之间互不影响,可以同时进行有效的工作,提高工作效率和团队协作。

(4)门户,视频,论坛相结合。门户是展现信息的页面,视频是播放富阳电视台视频节目的界面,是富阳电视台的门面,论坛是富阳网和用户之间友好型交流的平台,用户可以在这里畅所欲言,并且可以得到主持人的第一时间答复,提高电视台的线上互动性。

(5)视频,直播,图片三者有效结合。视频采用视频独立服务器,速度快,播放流畅,存储空间大。图片采用异步加载显示,用户友好型很好。直播采用独立流媒体服务器,将视频直播信号进行信号转换,速度快,数据处理流畅,播放清晰。

(6)该项目采用了多路信源软切换播控技术、WMV视频在线编辑技术、可自定义视频CDN分发技术、DRM技术等多种流媒体技术,实现了3个广播电视频道的网络直播、虚拟直播、10多个栏目视频的点播、节目单同步、视频广告、媒资管理等功能。

(7)该项目的多路信源的网络音视频采集播控系统配备一般的笔记本电脑及采集卡即可完成整个系统的搭建。系统实现对多路不同信号的采集,添加字幕和台标,切换及叠加,直播录制同时进行,自动上传到媒资库,自动到网站前台,真正实现自动采集直播、录制、一体化业务。

(8)该项目的在线音视频文件物理分割系统采用WEB界面对在线的WMV音视频流媒体资源进行物理分割,分割时间精确到帧,突破了音视频文件只能本地编辑的限制,大大方便了编辑人员的编辑工作。该技术在国内处于领先水平。

(9)该项目的各项指标符合产品质量标准GB/T 17544―――1998和GB/T 16260.1―――2006的要求,通过软件评测。

三、平台项目遇到的问题与解决方案

3.1 个性化域名的设计

随着需求的升级,个性化页面的设计已经满足用户的口味,个性化域名的升级和开通需要考虑跨域名下用户信息的安全和公用。

我们采用.htacess绑定apache的方式,另外在程序内部的首页文件里加入SESSION和COOKIE控制程序,以达到跨域名用户信息的保存和安全的效果。

3.2 静态页面的设置

网站信息量大,访问量大,就必须考虑静态页面的设置。以达到访问速度更快。我们采用打印HTML页面的形式,另外同时保存HTML文件。

3.3 视频采集和直播

视频采集和直播是富阳网的特色和亮点。但是这里需要解决从富阳电视台到富阳网的视频直接采集还要解决跨域名的问题。因为主站是www的,而视频网站是shipin的二级域名。

这里,我们采用的办法就是用Windows MediaPlayer直接采集视频,因为AdobeFlash的12路采集就需要花费几十万的费用,面对前期网站还未能盈利的考虑,AdobeFlash的方案被Windows 2003 Media Player取缔了。另外跨域名的方案我们就是采用5台服务器同时工作,然后将shipin的数据传送到www下,www用mms协议接受来自shipin二级域名的数据,就能实现直播了。