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基于MPSO算法的云计算资源调度策略

刘万军, 张孟华, 郭文越

计算机工程. 2011, 37(11): 43-44,48. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2011.11.015

摘要 (2138) PDF全文 (3506)

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Baidu(175) CSCD(15)

针对云计算服务集群资源调度和负载平衡的优化问题，提出一种基于改进的粒子群优化算法的云计算资源调度策略。将动态多群体协作和变异粒子逆向飞行思想引入到粒子群优化算法中，从而控制全局搜索和局部搜索，尽量避免陷入局部最优。在CloudSim 平台进行模拟测试，结果表明，该调度策略有效且执行效率较高。

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新型云计算服务器的设计与实现

游小明

计算机工程. 2011, 37(11): 40-42. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2011.11.014

摘要 (1635) PDF全文 (1781)

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Baidu(37) CSCD(2)

采用传统服务器组成云计算数据中心存在体积大、功耗高、效能低等问题。为此，设计并实现一种新型云计算服务器。对该服务器的关键技术进行阐述，包括云处理器、3D-torus网络拓扑结构、负载均衡策略、硬件虚拟化等技术。与传统服务器相比，该新型云计算服务器具有体积较小、功耗低等特点。

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云计算环境下基于可信性的动态资源分配策略

程仕伟, 潘郁

计算机工程. 2011, 37(11): 45-48. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2011.11.016

摘要 (1528) PDF全文 (2286)

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Baidu(62) CSCD(3)

在云计算环境下，基于连续双向拍卖(CDA)机制的资源分配模型，给出资源供需双方各自的报价策略以及节点资源的失效规律，提出一种基于CDA机制和节点可信性的动态资源分配策略。Matlab仿真结果表明，该策略能保证动态分配资源的可信性，有效提高动态节点资源的执行效率以及最大限度地满足用户的服务质量需求。

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基于整数多项式环的全同态加密算法

徐鹏, 刘超, 斯雪明

计算机工程. 2012, 38(24): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.24.001

摘要 (1338) PDF全文 (2373)

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Baidu(23) CSCD(6)

为确保云计算环境下用户数据的安全性，利用同态加密算法对数据和加密函数的隐私保护功能，设计一种基于整数多项式环的全同态加密算法。该算法包括同态算法和重加密算法，前者针对明文数据进行加密，后者针对密文数据进行二次加密。分析结果表明，该算法的计算复杂度为O(n5)，低于理想格全同态加密算法。

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基于属性的分布式云访问控制方案

张竹林, 王彩芬

计算机工程. 2012, 38(11): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.11.001

摘要 (1218) PDF全文 (2435)

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Baidu(34) CSCD(1)

云服务中现有访问控制方案对可信第三方具有强烈依赖性。针对该问题，提出一个基于属性的分布式云访问控制方案。建立云访问控制模型，采用ABE的加密树方式构造访问控制策略，并给出用户撤销及策略更新方法。安全性分析表明，该方案能够抵抗共谋攻击，具有数据保密性以及后向前向保密性。

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基于Hadoop的Web日志挖掘

程苗, 陈华平

计算机工程. 2011, 37(11): 37-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2011.11.013

摘要 (1172) PDF全文 (5603)

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Baidu(134) CSCD(18)

基于单一节点的数据挖掘系统在挖掘Web海量数据源时存在计算瓶颈，针对该问题，利用云计算的分布式处理和虚拟化技术的优势，设计一种基于云计算的Hadoop集群框架的Web日志分析平台，提出一种能够在云计算环境中进行分布式处理的混合算法。为进一步验证该平台的高效性，在该平台上利用改进后的算法挖掘Web日志中用户的偏爱访问路径。实验结果表明，在集群中运用分布式算法处理大量的Web日志文件，可以明显提高Web数据挖掘的效率。

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一种面向移动云存储的可验证访问控制方案

王谦,熊书明

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2016.05.007

摘要 (1153) PDF全文 (1024)

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针对移动云存储环境下的数据安全共享需求,从数据安全访问控制和完整性验证两方面设计基于密文策略的属性加密数据可验证访问控制方案,以应对移动设备计算能力、电池能量不足和数据存储容量有限的情况。在系统模型中引入加密和解密服务提供者,通过添加批准属性实现加密计算的安全外包。加密服务提供者为密文数据生成对应的验证标签,在解密数据前,云服务提供者根据验证标签完成由挑战者发起的数据完整性验证。解密服务提供者为请求访问数据的用户进行数据解密计算,由于只有用户自己持有用户私钥,因此能够实现解密计算的安全外包。分析与评估结果表明,该方案将大量计算操作外包给其他服务器,能够降低移动用户的计算开销。

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基于任务备份的云计算容错调度算法

廖福蓉, 王成良, 陈蜀宇

计算机工程. 2012, 38(24): 17-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.24.005

摘要 (1118) PDF全文 (1223)

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Baidu(13) CSCD(2)

云计算所提供的服务面向庞大的用户群，随着节点规模的扩大、任务执行时间的增长，云计算的故障率越来越高。为此，提出基于任务备份的云计算容错调度算法。将任务映射到含有该任务输入数据且负载最小的节点，根据云计算的安全等级将任务进行备份，并重新调度失败任务。仿真实验结果表明，该算法具有较好的容错性，任务调度成功率达到99%。

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云计算中高效节能的虚拟机分布式管理方法

马飞, 刘峰, 刘真

计算机工程. 2012, 38(11): 5-7. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.11.002

摘要 (1116) PDF全文 (1465)

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Baidu(10) CSCD(1)

云计算数据中心的集中管理方法存在虚拟机迁移数量过多、不能很好地扩展到大规模集群上的问题。为此，提出一种节能的虚拟机分布式管理方法。分布式管理方法分为本地管理与全局管理，本地管理负责监控数据中心的各个节点，通过设置高门限值和低门限值决定虚拟机的迁移，全局管理负责将虚拟机迁移到产生最小电源消耗的物理节点上。实验结果表明，分布式管理方法能在减少虚拟机迁移数量、提高系统服务质量的同时，实现云计算数据中心的高效节能。

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云取证模型的构建与分析

公伟, 刘培玉, 迟学芝, 贾娴

计算机工程. 2012, 38(11): 14-16. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.11.005

摘要 (1113) PDF全文 (1268)

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Baidu(6) CSCD(1)

计算机取证存在证据获取困难及日志处理量大的问题。为此，将云计算思想引入计算机取证中，提出一种云取证模型。该模型利用Agent技术获取证据，增强证据获取的自主性、智能性，利用云计算中的虚拟化技术和协作技术，提高取证效率及计算机证据的安全性，引入反馈技术，完善取证体制。实验结果验证了该模型的有效性。

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基于云计算的网络创新实验平台

龚宇, 李帅, 李勇, 苏厉, 金德鹏, 曾烈光

计算机工程. 2012, 38(24): 5-8. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.24.002

摘要 (1091) PDF全文 (1528)

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Baidu(27) CSCD(3)

传统网络实验平台通过直接物理设施或层叠网构建，但这类构建方案无法同时保障较高的物理资源利用率和实验网络链路质量。为此，提出一种基于云计算平台和虚拟化技术的网络创新实验平台设计方案，并给出其原型系统TUNIE的实现。应用结果表明，TUNIE在设计实现上能兼顾功能支持的灵活性与使用的便捷性，而且提供高性能的网络链路和具有良好网络隔离的多用户并发运行环境。

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可重构云计算领域的小文件系统设计与实现

刘浩洋，祝永新

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.04.001

摘要 (1057) PDF全文 (994)

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借助ASIC系统的高效性和软件的可编程性，可重构概念使计算机的性能获得了进一步的提升空间。但在云计算应用背景下，需要一个文件系统对互联网上的海量小文件进行高效处理。为此，阐述和分析现有的小文件系统，设计一个基于现场可编程门阵列(FPGA)的小文件系统(FPGASmallFS)。该系统通过简化文件系统结构和动态划分磁盘卷，提高文件系统的速度和磁盘空间利用率，同时借助FPGA的并行加速实现文件系统挂载过程的加速，从而提高磁盘空间利用率。测试结果表明，与ReiserFS和Ext2系统相比，FPGASmallFS具有更好的系统性能。

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小蜂窝云中功率与负载的联合优化分配算法

牛瑞彪,唐伦,陈婉

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2017.08.009

摘要 (1051) PDF全文 (668)

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移动终端资源有限及本地服务基站资源不足会引起移动终端体验质量降低、卸载任务时延长的问题。为此,提出一种新的联合优化分配算法。基于小蜂窝信道质量和剩余可用计算资源建立小蜂窝云(SCC),按照信道质量和剩余可用计算资源分配负载(卸载任务)到SCC,并采用启发式算法求解发送功率的次优解。仿真结果表明,该算法在小蜂窝云计算场景中能提高无线与计算资源的利用率,同时提升用户的体验质量。

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云应用资源交付与分裂聚类调度方法

许力, 周进刚, 张霞, 谭国真

计算机工程. 2011, 37(11): 52-55. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2011.11.018

摘要 (1047) PDF全文 (1768)

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Baidu(22) CSCD(2)

针对私有云环境中资源交付与调度的高效实现问题，提出一种面向云应用的资源交付调度及实现方法。该方法以云应用元模型为核心，根据模型中虚拟机间数据交互特征生成最小生成树，采用图论分裂聚类算法拆分虚拟机集合并映射物理主机。通过对比分析面向虚拟机调度的实验数据，证明该方法能在提升云应用整体性能的同时降低云应用对物理网络设备及带宽资源的占用。

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基于属性群的云存储密文访问控制方案

杨小东, 王彩芬

计算机工程. 2012, 38(11): 20-22,26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.11.007

摘要 (1042) PDF全文 (1241)

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Baidu(43) CSCD(7)

提出一种基于属性群的云存储密文访问控制方案。采用对称加密算法加密大型数据文件，并用属性加密算法加密对称密钥，将重加密的任务转移到云服务提供商，从而降低数据拥有者的计算代价，且未向云服务提供商泄露额外信息。在属性和用户权限撤销时，以同一属性集下的不同用户为单位，数据拥有者不参与属性和用户权限的撤销，从而减轻数据拥有者的权限管理代价。分析结果表明，该方案在权限撤销时的效率优于已有的密文访问控制方案，支持细粒度的灵活访问控制策略，具有数据机密性、抗合谋攻击性、前向保密性和后向保密性。

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ICCS-PW云服务器管理系统的设计与实现

刘斌, 倪明

计算机工程. 2012, 38(11): 23-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.11.008

摘要 (1041) PDF全文 (1195)

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Baidu(5) CSCD(1)

针对ICCS-PW云服务器的特点，设计一套集电源管理、存储管理、交换管理和系统监控为一体的管理系统，实现对云服务器中所有资源的集中管理。系统采用软硬件结合的方法，应用AJAX、通用网关接口(CGI)、自定义通信协议等技术，分管理软件、I2C总线和控制芯片3个层次进行实现。使用LoadRunner对系统进行测试，结果表明，该管理系统可以满足应用需求。

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基于元胞自动机遗传算法的云资源调度

张水平, 邬海艳

计算机工程. 2012, 38(11): 11-13. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.11.004

摘要 (978) PDF全文 (1407)

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Baidu(40) CSCD(10)

针对传统遗传算法易陷入早熟收敛等问题，提出一种改进的元胞自动机遗传算法(CGA)，并将其应用于云环境下的资源调度。分析云计算环境中处理用户群请求的庞大任务数及资源合理分配的问题，利用CGA算法寻求一组最优的资源调度方案。在CloudSim仿真平台上进行实验，结果表明，CGA算法能缩短任务完成时间，降低用户总成本，满足云环境下的资源调度要求。

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云计算专题

云计算环境下的资源监测模型研究

葛君伟, 张博, 方义秋

计算机工程. 2011, 37(11): 31-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2011.11.011

摘要 (960) PDF全文 (1969)

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Baidu(75) CSCD(8)

云计算环境下的资源监测是云计算平台资源管理的重要组成部分，为资源分配、任务调度和负载均衡等提供依据。由于云计算环境下资源的透明虚拟化和弹性化，并需要对用户使用资源进行计费，因此原有的资源监测方法不能完全满足云计算环境的要求。为此，根据云计算平台的特点，提出一种适应云计算环境下的资源监测模型，该模型通过虚拟机监测器和Java调用C/C++得到资源的状态信息。通过理论分析和实验表明，该模型可以较好地收集节点的资源监测信息，满足云计算平台特性的要求。

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基于RSA和Paillier的同态云计算方案

陈志伟, 杜敏, 杨亚涛, 李子臣

计算机工程. 2013, 39(7): 35-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.07.008

摘要 (960) PDF全文 (3748)

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Baidu(31) CSCD(8)

为解决云计算中的密文数据计算和私有云用户隐私保护问题，在缺乏实用同态加密算法的情况下，基于RSA和Paillier的同态特性，提出一种利用单一同态密码体制即可构造的、同时支持乘法和加法操作的Somewhat同态云计算方案。该方案可实现公有云服务器的密文数据处理，在同态计算过程中能进行密文规模控制，有较大的同态计算深度，通过合适的映射，能够完成浮点数类型的计算。仿真结果表明，与明文直接计算方案相比，该方案的耗时有所增加，但具有更好的可行性和安全性，并能在云计算环境下满足多种形式的计算请求。

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云计算专题

一种基于任务角色的云计算访问控制模型

王小威, 赵一鸣

计算机工程. 2012, 38(24): 9-13. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.24.003

摘要 (924) PDF全文 (1976)

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Baidu(33) CSCD(3)

数据安全问题是云计算推广的一大阻碍，主要来源于数据共享带来的安全问题和云服务提供商的超级特权导致的潜在危险。为此，分析云计算中数据存储和用户群体的特点，提出一种基于任务角色的云计算访问控制模型，对不同访问主体采取不同访问控制策略，以提供分级的安全特性，使云服务提供商不再享有超级特权。分析结果表明，该访问控制模型使得云端数据访问安全无须依赖于服务器的绝对可信，为云计算提供了更为可靠的安全特性。

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云计算专题

云计算环境下的改进型Map-Reduce模型

李震, 杜中军

计算机工程. 2012, 38(11): 27-29,37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.11.009

摘要 (911) PDF全文 (1566)

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Baidu(31) CSCD(4)

Map-Reduce模型在分配输入文件时没有考虑集群中大量异构节点的计算性能，导致运行map任务时网络数据传送量增加。针对该问题，提出一种云计算环境下的改进型Map-Reduce模型。根据集群中大量节点计算性能不同的特点，采用最小化最大计算时间的目标函数进行建模，利用遗传算法求解该模型得到分配方案。仿真结果证明了该模型的有效性。

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云计算专题

基于MapReduce的JP算法设计与实现

曹泽文, 周姚

计算机工程. 2012, 38(24): 14-16. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.24.004

摘要 (895) PDF全文 (1157)

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Baidu(7) CSCD(3)

针对大规模文本聚类分析所面临的海量、高维、稀疏等难题，提出一种基于云计算的海量文本聚类解决方案。选择经典聚类算法Jarvis-Patrick(JP)作为案例，采用云计算平台的MapReduce编程模型对JP聚类算法进行并行化改造，利用搜狗实验室提供的语料库在 Hadoop平台上进行实验验证。实验结果表明，JP算法并行化改造可行，且相对于单节点环境，该算法在处理大规模文本数据时具有更好的时间性能。

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云计算专题

云环境中存储资源的风险计算模型

冯本明, 唐卓, 李肯立

计算机工程. 2011, 37(11): 49-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2011.11.017

摘要 (864) PDF全文 (1887)

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Baidu(14) CSCD(2)

在Google开放云环境的基础上，分析云环境的网络拓扑结构和基于地理位置信息的各服务器位置关系，得到数据块集合在云环境下层次化网络拓扑结构中的分布图，通过研究数据块集合分布图，提出云环境中存储资源的风险评估模型，并给出具体的风险计算算法和实例分析，为在云环境中对基于存储资源的风险研究提供理论依据。

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云计算专题

基于不完备用户偏爱信息的云服务组合研究

赵晓永, 杨扬, 孙莉莉, 王磊, 赵耀培

计算机工程. 2012, 38(11): 8-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.11.003

摘要 (856) PDF全文 (1053)

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Baidu(4)

在用户与服务提供者交互时，提供的偏爱信息通常是不完备的。为在不完备偏爱信息的前提下实现有效的云服务组合，提出一种不完备偏爱信息权重确定算法，利用不完备粗糙集方法确定用户主客观权重，进而得到符合用户偏爱的服务组合。在云计算平台中的实验结果验证了该算法的有效性。

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云计算专题

基于模板的高性能计算应用封装方法

卢大勇, 陆琪, 姜恺

计算机工程. 2011, 37(11): 34-36. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2011.11.012

摘要 (853) PDF全文 (1361)

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Baidu(11)

提出一种基于模板的高性能计算应用封装方法——HPC-APT。该方法具有平台无关性，并且语法简单、易于维护和扩展、用户界面友好。HPC-APT可应用于现今主流的网格中间件或云计算平台上，支持Web和Windows应用。HPC用户可以通过Web或Windows应用界面向远程HPC集群提交作业，从而降低使用HPC的准入门槛，提高HPC集群的可用性。

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云计算专题

基于云计算的并行测试方案设计与实现

黄晓玲, 陈桂林, 赵生慧

计算机工程. 2012, 38(24): 27-31. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.24.007

摘要 (849) PDF全文 (1251)

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Baidu(21) CSCD(1)

目前对软件测试用例的需求在以指数级增长，导致测试资源相对不足、测试成本高、测试用例执行效率低等问题更加突出。为解决上述问题，设计一个基于云计算的并行测试方案，采用有限状态机定义测试对象及测试过程中的状态迁移，借鉴随机路线的思想，提出一个并行测试用例生成算法，在此基础上给出基于MapReduce模型和云计算平台的并行测试脚本。实验结果表明，与顺序执行测试序列相比，该方案的加速比可达20，测试效率有明显提高。

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云计算专题

一种云平台中优化的虚拟机部署机制

温少君, 陈俊杰, 郭涛

计算机工程. 2012, 38(11): 17-19. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.11.006

摘要 (833) PDF全文 (1483)

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Baidu(32) CSCD(6)

传统虚拟机部署机制通常单一地依据宿主机当前的CPU状况来选择目标宿主机，从而引起负载不均衡。针对该问题，提出一种云平台中优化的虚拟机部署机制。建立宿主机自动选择模型，给出基于个性需求的宿主机自动选择策略，对宿主机后续负载状况进行预测，估算虚拟机的资源消耗。实验结果表明，该机制能在满足用户需求的基础上提高系统性能。

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基于实时计算平台的虚拟机调度策略

王志平,李小勇

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2016.05.006

摘要 (789) PDF全文 (852)

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在云计算环境中,有效的虚拟机在线迁移和动态扩容技术有助于保障服务等级协议(SLA)的实现,并能够降低能耗成本。但虚拟机的迁移会导致性能下降,频繁迁移会增加SLA违约率。为此,以降低SLA违约率和迁移次数为目标,提出一种可伸缩的实时虚拟机调度策略,利用分布式消息系统Kafka和分布式计算系统Spark构建可扩展系统,基于历史数据预测负载并实时产生调度方案。仿真实验结果表明,与CloudSim原有策略相比,该策略在维持低SLA违约率的同时,迁移次数下降50%左右。

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云计算专题

云制造环境下协同工作流控制模型研究

谭貌, 段斌, 彭邦伦, 张建和

计算机工程. 2012, 38(24): 21-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.24.006

摘要 (779) PDF全文 (1156)

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Baidu(10)

分析制造企业协同工作流管理的新需求，指出云制造模式下协同工作流管理存在自主、并发、协同、动态的特点。采用分层有限状态自动机对协同工作流控制过程建模，给出用于实现该模型的简化类结构设计，阐述模型中状态机的动态重构和行为控制过程。将该模型应用于某钢铁企业集团板材营销业务协同中，结果表明，该模型可提高业务协同效率及公司板材的接单能力。

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云计算专题

一种临时私有云中逻辑拓扑感知的作业调度算法

赵玉艳,陈海宝,赵生慧

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.02.001

摘要 (741) PDF全文 (679)

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考虑到成本和灵活性等因素,利用公共云计算系统的资源构建临时私有云代替本地物理集群,已成为用户在特定时间段内处理大量并行作业的一种有效途径。然而现有作业调度算法不能感知并利用临时私有云的逻辑拓扑结构,容易降低紧耦合并行应用的性能。为解决该问题,提出一种逻辑拓扑感知的作业调度算法,根据私有云中虚拟机之间的带宽和延迟等信息构建逻辑拓扑关系,并综合考虑用户所提交作业的类型,进而产生对应的作业调度决策。实验结果表明,该算法在提高临时私有云中紧耦合并行应用性能方面优于开源云计算系统中常用的轮转算法和随机算法。

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云计算专题

一种基于短期预测的业务弹性伸缩算法

郑鹏飞,尤佳莉,王劲林,曾学文

计算机工程. 2014, 40(12): 6-11. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.12.002

摘要 (711) PDF全文 (883)

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Baidu(5)

针对地理分布云的业务部署问题,提出一种基于短期预测的业务弹性伸缩算法SPESS。该算法利用动态差分自回归移动平均模型对用户请求到达速度进行预测,综合考虑预测结果、业务的当前负载及处理速度,调整每个站点虚拟机的数量,从而在保障服务质量的同时尽可能地降低运行成本。实验结果表明,该算法能够在保障服务质量和运行成本之间取得较好的平衡,且业务整体负载、传输延时、排队时间均控制在一个合理的范围内。

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云计算专题

云环境下融合安全与可用性的DAG任务调度

刘亚秋,邵洪润,景维鹏

计算机工程. 2014, 40(12): 12-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.12.003

摘要 (707) PDF全文 (589)

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Baidu(4) CSCD(2)

在异构复杂的云环境中,任务调度时应保证资源的安全与可用性。为此,提出一种融合安全与可用性的DAG任务调度策略。改进主观逻辑信任模型,将计算出的资源信誉度作为调度的重要依据,对树云资源与DAG任务的可用性偏离度进行量化,给出调度函数并设计贪心调度算法(ISAG)。实验结果表明,在资源安全性和可用性较低的环境中,ISAG算法仍能满足用户需求,与表调度算法DLS和可用性优先调度算法Afsa相比,具有更高的任务执行成功率。

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云计算专题

基于SecSLA的云供应商选择方法

姜政伟，巫锡洪，杨沛安，刘宝旭

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.10.001

摘要 (704) PDF全文 (936)

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当前云计算服务水平协议通常只关注性能，缺乏安全参数，并且客户需要在多家云供应商中做出选择。针对上述问题，提出一种基于SecSLA的云供应商选择方法。构建云计算安全服务水平协议(SecSLA)的指标体系，采用目标-问题-度量方法形成SecSLA的50个底层评估指标项。并将改进的ELECTRE方法引入到云供应商的选择决策过程中，结合净优势值与净劣势值的思想，简化决策过程。实例计算与分析结果表明，SecSLA较全面地覆盖了云计算事故处理、漏洞补丁管理、合规性与可用性等因素，该云供应商选择方法能消除传统选择消去法ELECTRE II的繁琐与对经验的依赖，便于实现编程自动化处理，且最终的评价结果与ELECTRE II、灰色关联、理想解法一致。

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云计算专题

基于相空间的云计算专用监控系统

郭又铭, 王鹏, 唐华, 陈磊, 肖黎彬

计算机工程. 2013, 39(7): 40-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.07.009

摘要 (703) PDF全文 (734)

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Baidu(5) CSCD(2)

现有的集群监控系统不能反映云计算集群具有海量节点且高耦合的特性。针对该问题，设计一种基于热力学相空间理论的云计算专用监控系统。采用将节点运行参数向相空间映射的方式，使节点参数的变化转换为相空间中投影点的运动，从而对相空间图像和参数进行分析。测试结果表明，该监控系统可以即时有效地反映云计算集群的整体负载和运行状态，实现对云计算集群的宏观监控。

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云计算专题

基于云计算SME-FFD算法的概率优度虚拟机资源配置

孙立新,张栩之,吕海洋

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2016.05.005

摘要 (700) PDF全文 (949)

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针对云计算虚拟机资源配置过程中存在的NP难问题,提出一种基于云计算SME-FFD的概率优度虚拟机资源配置算法。给出虚拟机资源配置的优度评价方案,利用模拟进化算法较强的爬坡优化能力,对虚拟资源配置的选择、评价和排序过程进行迭代进化。在模拟进化操作获取资源配置排序基础上,利用首次适应下降规则,对已排序的虚拟机和物理主机资源进行二次配置,提高资源配置效率和效果。在墨尔本大学CloundSim网格实验室以及Gridbus云仿真平台上进行实验对比,结果表明,该算法CPU使用率与内存使用率分别达到55%和60%以上,能够有效降低物理机器使用数量,实现节约能耗的目的。

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云计算专题

一种云计算环境下大数据动态迁移策略

张晋芳,王清心,丁家满,刘彦君,黄心

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2016.05.003

摘要 (685) PDF全文 (1311)

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云计算环境中大数据应用在数据迁移方面遇到各种问题,主要表现为如何在迁移过程中减少网络访问次数,减少全局时间消耗,以及在提高效率的同时兼顾全局的负载均衡等。为此,对数据迁移进行建模,描述动态迁移策略,分别针对策略中的全局时间消耗、网络访问次数和全局负载均衡3个参数进行求解,并在云计算仿真平台Cloudsim下进行实验。结果表明,使用数据动态迁移策略后,任务完成时间比Zipf分布减少约10%,网络访问次数低于原始Zipf分布并趋于稳定;全局负载均衡方面,节点存储空间方差趋于0。

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云计算专题

基于云计算的网络教育培训系统研究与实现

黄剑文

计算机工程. 2012, 38(24): 32-36. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.24.008

摘要 (667) PDF全文 (1125)

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Baidu(11)

针对电网企业网络教育培训系统集中部署产生的访问峰值问题，提出基于云计算建设动态可扩展应用系统的设计方案，并给出系统架构，包括动态集群扩展、基于订阅-发布模式的共享消息总线的系统集成、系统数据解耦等关键技术。通过搭建实验环境，模拟大并发压力下动态调配资源支撑业务需求的场景，结果证明，基于云计算的网络教育培训系统能够满足大并发访问压力下的动态资源需求，保证用户的访问体验。

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云计算专题

异构云环境中的实时密码服务调度策略

李建鹏, 史国振, 李莉, 孙德洋, 郑戈威

计算机工程. 2019, 45(10): 1-7. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053556

摘要 (633) PDF全文 (515) HTML (485)

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针对异构云环境中运算节点性能各异、密码服务处理命令和密码算法组合多样且随机高并发的问题，综合考虑用户请求任务与云中运算节点的多项属性，从任务和节点角度优化整体调度系统的服务质量及任务调度成功率，设计一种同时支持多种密码处理命令和算法的二级调度策略。通过任务与运算节点之间功能属性的映射，保障密码服务请求功能的正确实现。在此基础上，利用节点优先级算法提高任务处理实时性和随机高并发密码服务系统的任务调度成功率。仿真结果表明，该策略能够在保证任务调度成功率的基础上，有效提高任务执行效率和负载均衡性能，其任务执行时间较优先级动态分派策略和遗传算法分别减少约4%和17%。

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云计算专题

志愿云环境下的拜占庭容错研究

雷长剑,林亚平,李晋国,赵江华

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2016.05.001

摘要 (611) PDF全文 (958)

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志愿云环境下的节点具有动态性高、可靠度低的特点,系统容易出现拜占庭错误。拜占庭一致性算法可使系统在出现f个恶意节点时保证一致性,但现有算法冗余度较高。针对该问题,提出一种基于Gossip协议的拜占庭容错算法,使系统冗余度降低到2f+1。该算法无需设计主节点,所有计算节点处于对等地位,可避免主从模式冗余系统发生单点故障。理论分析和实验结果表明,所提算法能达到拜占庭容错要求,有效减小系统冗余度,与BFTCloud和Zyzzyva算法相比,提升了系统吞吐量。

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云计算专题

医疗云平台资源调度策略研究

史宝鹏,段迅,孔广黔,吴云

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2017.08.008

摘要 (608) PDF全文 (568)

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针对云平台中资源调度策略过于简单,不能有效适应医疗业务需求的问题,分析不同医疗系统对资源的不同需求,以此为根据提出IB-Choose资源调度策略。基于OpenStack平台构建包含医生诊疗系统、实验科检验系统和影像归档系统的医疗云平台,并在该平台上实现IB-Choose策略。实验结果表明,与OpenStack默认资源调度策略Chance相比,IB-Choose可将启动虚拟机的服务时间缩短25%~30%,同时减少云资源开销并提高其利用率。

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云计算专题

集成Docker容器的OpenStack云平台性能研究

杨鹏,马志程,彭博,姚建国

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2017.08.005

摘要 (605) PDF全文 (724)

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针对OpenStack云平台虚拟机未能较好利用宿主物理机资源的问题,结合基于组件工作的OpenStack在云平台管理中的高效性和Docker容器虚拟化的快速部署优势,搭建基于Docker容器技术的OpenStack云平台。对云平台管理的Docker容器中实际运行的客户机操作系统进行计算、调度、内存访问、文件读写等基础性能测试,做出相关性能的评估与分析,并在多实例运行状态下将其与OpenStack传统虚拟机进行性能比较。分析结果表明,该云平台能够利用Docker容器的轻量级虚拟化优势,优化云计算管理系统的计算性能和文件读写性能。

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云计算专题

基于改进蚁群算法的云计算任务调度模型

魏赟,陈元元

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.02.003

摘要 (588) PDF全文 (1541)

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为解决云环境下的资源调度问题,提出一种能改善任务并行性与兼顾任务串行关系的调度模型,将用户提交的动态任务分割成具有制约关系的子任务,按运行次序放到具有不同优先级的调度队列中。针对同一调度队列中的子任务,采用基于最短任务延迟时间的改进蚁群算法(DSFACO)进行调度,在兼顾调度公平性与效率的前提下,最大化缩短任务延迟时间,从而提高用户满意度。实验结果表明,与任务调度增强蚁群算法相比,DSFACO 算法在任务延迟时间、调度公平性及效率方面性能更好,能实现云计算环境下任务的最优调度。

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云计算专题

云存储系统中动态负载均衡算法研究

田浪军，陈卫卫，陈卫东，李涛

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.10.005

摘要 (577) PDF全文 (914)

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针对分布式哈希表(DHT)云存储系统中的存储负载不均问题，提出一种基于节点动态前移(NDF)的负载均衡算法。通过过载节点动态前移，缩小节点存储分区，进而降低节点的存储负载。同时，过载节点向第3个后继节点复制相关数据，保证系统中数据的副本数量稳定。在NDF算法执行过程中，只需过载节点与第3个后继节点进行简单协调，多个过载节点可以并发地进行负载转移，适合在大规模集群中部署。在10个节点的小规模集群中进行功能测试，验证NDF算法具有良好的负载均衡能力。在 5 000个节点的大规模集群中进行性能测试，结果证明在系统总负载不超过60%时，与虚拟节点算法相比，NDF算法负载转移代价可以提升30%以上。

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云计算专题

基于网络感知的两阶段虚拟机放置算法

汪晓洁,徐明伟,王思秀,朱义鑫

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2017.08.006

摘要 (568) PDF全文 (520)

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现有的虚拟机放置研究多以节能为目标,通过资源整合减少能源消耗,然而资源的过度聚合会影响网络性能。为此,研究网络感知的虚拟机放置问题并分析相关影响因素,提出一种两阶段启发式虚拟机放置算法。根据虚拟机之间的相似度进行适当聚合,以提高虚拟机之间的网络通信能力,减少数据中心的网络流量,同时根据聚合结果,利用改进的背包算法在物理机之间合理分配虚拟机。实验结果表明,与最佳适应算法和随机算法相比,该算法能更有效地优化网络流量分布,减少激活的物理机数量,降低能源开销。

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云计算专题

IaaS环境中一种保证SLA的资源调度策略

吴海双, 张亮, 李杰辉

计算机工程. 2013, 39(7): 51-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.07.011

摘要 (549) PDF全文 (891)

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Baidu(8) CSCD(2)

当基础设施即服务(IaaS)云计算中心的资源需要重新分配时，MM策略在选择迁出集合进行动态迁移时存在过多迁移，因此增大了服务等级协议(SLA)的违反几率，并且会导致能量消耗过多。针对该问题，提出一种改进的资源调度策略FMS。通过服务运行的历史数据得到各虚拟机的资源使用情况，分两阶段对物理机集合进行扫描，从中选出需要迁出的虚拟机并与物理机进行映射。CloudSim软件上的实验结果表明，FMS能减少虚拟机的迁移次数，降低迁移开销，而且能更好地满足服务的SLA，实现IaaS模型下资源的优化部署。

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云计算专题

基于改进混沌萤火虫算法的云计算资源调度

杨单,李超锋,杨健

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.02.004

摘要 (541) PDF全文 (919)

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为提高云计算资源的利用率,保持负载平衡,提出一种基于改进混沌萤火虫算法的云计算资源调度模型。从任务的完成时间、完成效率、完成安全性3 个方面建立云计算资源调度模型,在萤火虫算法中引入混沌算法,通过对个体进行扰动,加快收敛速度,降低局部最优的概率,并引入拉格朗日松弛函数改进云计算模型。基于Cloudsim 的仿真实验结果表明,该算法能有效避免资源分配的不均衡,缩短任务完成时间,提高系统的整体处理能力。

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云计算专题

强关联海洋数据划分研究

黄冬梅,随宏运,贺琪,赵丹枫,杜艳玲,苏诚

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2016.05.002

摘要 (541) PDF全文 (805)

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海洋监测数据具有海量、强关联性的特点,对海洋监测数据进行合理布局,进而提高数据管理和应用的执行效率,是目前海洋数据研究领域的关键。将“互联网+”和“数字海洋”进行有机融合,提出一种强关联海洋监测数据布局策略。针对数字海洋中海洋监测数据的特点,根据监测任务、监测站位和监测数据的关联建立强关联矩阵。将矩阵中相似的元素聚集在一起,把具有较高关联度的数据划分为一类子数据集,并根据数据中心的存储容量进行布局。实验结果表明,该策略可降低算法的运行时间和用户访问海洋监测数据的响应时间,是数字海洋中海洋监测数据管理和存储的一种有效布局策略。

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云计算专题

智能电网中一种动态数据完整性验证方案

孙旭,温蜜,张栩,周波

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2017.08.007

摘要 (524) PDF全文 (463)

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为准确高效地验证智能电网云存储系统中数据的完整性,提出一种新的动态数据完整性验证方案。该方案在保证数据机密性的基础上,对数据执行BLS短签名操作,并支持第三方验证,可根据用户需求验证数据的完整性,减少计算开销,同时通过位置敏感哈希的快速检索方式提高更新存储数据的查询效率,在验证完整性时快速检索数据。实验结果表明,该方案可准确验证电力数据的完整性,并且支持高效的数据动态更新。

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云计算专题

复杂事件处理技术的应用现状及展望

何恒靖,赵伟,黄松岭

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2017.01.004

摘要 (522) PDF全文 (853)

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复杂事件处理(CEP)是一种针对实时事件流进行检测、处理、分析和挖掘的有效手段。对CEP的核心概念、基本构成要素等进行介绍。梳理CEP技术的主要应用,包括物联网、云计算、网格计算、商业过程管理及计算金融等领域。基于上述应用,阐述基于云计算的分布式并行CEP技术。通过分析流处理系统的需求,指出基于云计算的CEP技术是未来CEP系统发展的一个重要方向。提出一些可采用基于云计算的CEP技术来进行复杂事件流处理的新领域,包括基于CEP技术的电网智能化控制以及仪器控制和智能测量等,对CEP技术应用的新领域具有指导意义。

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云计算专题

基于可信云计算平台的门限远程证明方案

王拓，田松，崔伟宏

计算机工程. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.10.002

摘要 (517) PDF全文 (968)

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现有可信云计算模式下的远程证明方案缺乏针对基础架构即服务环境下节点群体的可信研究，无法有效阻止不可信节点对外进行远程证明。为解决该问题，提出一种基于可信云计算平台的门限远程证明方案。采用可验证秘密分享算法和门限签名算法，实现云环境下可信群体中个体的远程证明，并对个体及其所在群体的运行状态进行评估以完成对个体的动态度量。在假设 K叛徒联合攻击计算问题难解的前提下，根据随机预言模型验证该方案可以有效阻止不可信节点的对外证明以及群体中不可信节点的合谋欺诈。选取不同的临界可信阈值和门限进行实验，结果表明，该方案的效率随着门限的增大和临界可信阈值的减小而增大。

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