云计算在船舶网络负载均衡中的应用

船舶网络中大量的服务器之间需要负载均衡技术来提高计算效率、减小任务响应时间和降低资源开销。本文着重研究云计算在船舶网络负载均衡中的应用,通过调度管理器实现负载管理和任务分配。最后进行仿真实验,实验结果表明,本文所采用的分层的云计算负载均衡算法能够稳定快速的达到负载均衡,并且减少了任务响应时间。     

云计算环境下公共服务虚拟机的优化设置在船舶系统中应用研究

随着虚拟技术及云技术的发展,云计算平台在船舶各类数据系统中得到了广泛应用。船舶的各类电子业务通过统一接口接入云平台,各类公共服务的业务运行利用虚拟机配置资源,使得海上云计算平台资源得到充分利用。为了充分利用资源,配置动态变化,各类资源的负载均衡是最重要的衡量指标。本文首先分析Xen虚拟机线性资源配置方案,在此基础上提出一种基于A-HRL算法的船舶云计算环境下公共服务虚拟机优化配置,最后进行实验。     

海上数据中心部署的负载均衡算法研究

随着现代海洋信息技术的发展,海上船舶数据中心逐渐向云计算及分布式处理发展。如海上多目标检测中心﹑气象探测中心及数据融合中心等,这些系统内部之间相互独立,但各系统中心之间则存在数据交互及通信。在多数据中心模式下,如何保障整个系统资源的利用率,使系统达到负载均衡是其高效运行的关键。本文研究现有的多中心负载均衡及云计算共享模型,结合船舶多中心处理的实现,提出基于船舶电子信息多中心系统的负载均衡算法。     

船舶移动网络中节点跨域访问方法研究

为了提高船舶移动网络的全网能量均衡性,提出一种基于能量均衡控制的船舶移动网络中节点跨域访问方法。建立船舶移动网络移动节点的分布部署模型,采用最短路径寻优方法进行节点的路径规划,结合通信负载均衡性进行船舶网络传输信道均衡设计,对船舶移动网络中各簇首节点采用链路增益控制方法进行传输路由设计,计算移动船舶网络的全网能量负载开销,采用能量均衡控制方法实现船舶移动网络节点的跨区域访问。仿真结果表明,采用该方法进行船舶移动网络中节点跨域访问,提高了节点的正确传递概率,船舶移动网络的全网信道均衡性较好,改善了网络的数据传输和通信性能。     

云计算资源调度控制在船联网中的应用

船联网是物联网和海洋航运业相结合的产物,能够为船舶的航行提供更安全的环境。云计算资源调度的研究重点是通过对云计算资源的调度控制,提高云计算资源的利用率。本文提出基于迁移技术的云计算资源动态调度算法,通过协调节点间负载来实现整体的负载均衡。     

云环境中的船舶多目标任务自适应管理技术研究

首先设计云环境中的虚拟机放置自适应管理框架,并对框架中4个模型如何实现自适应管理进行描述。根据云环境特点,将船舶多目标任务自适应管理问题转换成云计算中虚拟机放置优化问题,利用多目标蚁群优化实现物理机资源浪费和流量消耗最少的优化问题。     

云平台环境下船舶信息资源共享方法分析

云计算平台在船舶通信与信息共享领域发挥着重要的作用,在云计算平台环境下设计了一种基于Mediator中介器的船舶信息资源共享方法研究。分析了云平台下船舶信息资源共享的基本模式,并利用船舶Mediator节点构成了一个海上信息资源共享通信网络;给出了依托于节点架构设定的信息资源共享流程,并采用了公钥与私钥相结合的载密方式,提高船舶数据资源共享时的安全性。仿真实验结果表明,提出的信息资源共享方案的效率更高,并且能够使船舶通信系统的均衡负载值保持在一个较低的水平。     

基于大数据分析的船舶通信网络优化研究

网络优化是提高船舶通信系统工作性能的重要方法,针对当前船舶通信网络优化存在工作效率低,节点能量消耗大等缺点,设计基于大数据分析的船舶通信网络优化方法。首先以数据传输能量最小为目标建立船舶通信网络优化的数学模型,然后将船舶通信网络优化问题看作为一个大数据分析处理,通过云平台对数学模型进行并行求解,每一个子任务组合模型对数据传输能耗进行预测,选择能耗最小路由进行数据传输,最后进行船舶通信网络优化方法性能的仿真测试。测试结果表明,本文可以有效对船舶通信网络进行优化,提高了船舶通信系统的数据传输速度和成功率,具有十分广泛的应用前景。     

移动船舶通信网络的信道均衡技术研究

信道均衡问题是移动船舶通信网络研究中的重点课题之一,目前存在的解决方法主要有2种:基于神经网络和基于遗传算法的信道均衡技术,这2种方法经实践,信道分配效果较差,导致产生了极大的误码率,影响了数据传输质量。针对上述问题,研究一种基于蚁群算法的信道均衡技术。该技术首先需要建立一个移动船舶通信网络的信道均衡模型,然后利用蚁群算法对该模型进行求解,找出最佳的信道均衡方案。结果表明:与传统基于神经网络和基于遗传算法的信道均衡技术相比,利用本技术进行信道均衡后,误码率分别降低0.32×10–5%和0.05×10–5%。     

船舶通信系统中的信道分配算法设计

船舶通信系统的信道分配可有效均衡信道负载、节约通信开销,为此,提出基于新的船舶通信系统信道分配算法。首先建立船舶通信系统的通信能耗模型,然后采用链路节点自适应收发方法均衡控制船舶通信系统信道分配,并采用链路节点自适应收发控制模型控制不同接收阵元,建立节点和资源信息调度之间的联系,达到合理分配船舶通信系统信道,最后对船舶通信系统信道分配算法的性能进行仿真测试。结果表明,本文方法提高了船舶通信系统的吞吐量,使各信道之间的负载更加均衡,能够大幅度降低船舶通信系统通信开销,是一种有效的船舶通信系统信道分配算法。     

突发事故应急船只调度算法研究

为了提高突发事故下应急船只的疏导能力,保持交通畅通,需要进行船只应急调度算法优化设计,提出基于并行动态负载均衡的突发事故应急船只调度算法,采用分布式的网格区域模型对船只交通网络进行群体隔离,结合动态负载均衡方法进行船只出入港流量的疏导模型设计,通过并行控制方法进行突发事故下船只调度控制,实现船舶应急交通网络的负载均衡,提高了船舶在突发事故下的应急疏导能力。仿真结果表明,采用该算法进行应急船只调度的控制性能较好,负载均衡能力较强,提高了船舶交通的应急处置能力。     

船舶通信网络信道均衡控制技术研究

常规通信网络信道均衡控制技术应用于船舶通信网络中,存在信道均衡偏差较大的不足,为此提出船舶通信网络信道均衡控制技术研究。引入信道均衡计算机控制算法,搭建信道均衡计算机控制平台,实现船舶通信网络信道均衡控制模型的构建,基于均衡器的选择以及信道参数的确定,实现船舶通信网络信道均衡控制技术研究。仿真试验数据表明,提出的通信网络信道均衡控制技术较常规信道均衡控制技术,信道均衡偏差降低5.24%,适用于船舶通信网络的信道均衡控制。     

舰船主干网络动态负载均衡与节能机制研究

为实现更加智能化的节能设计,提出一种新的舰船主干网络动态负载均衡方法与节能机制。对舰船主干网络系统进行能耗建模。在建模中将舰船主干网络系统网络拓扑直接模拟为一种有向图,不对休眠控制器与其相关链路进行考虑,仅对休眠交换机相关配置端口进行考虑。根据构建的能耗模型,设计一种分配算法,对服务器任务进行合理分配。设计一个由多个组件构成的舰船主干网络节能机制,具体包括决策组件、预测组件等组件。参照舰船主干网络的通信协议标准部署实验仿真场景,对设计方法进行仿真验证。验证结果表明设计方法能够实现动态负载均衡,对于用户流量的承受能力与可调节性都较强;端口休眠比例整体较高,最高可达95.9%,休眠比例波动幅度较小,以及能耗整体较低,达到了很好的节能效果,说明设计方法达到了设计目标。     

抵抗路由欺骗的船舶网络负载均衡化方法研究

传统船舶网络负载均衡化方法能够适用无干扰性网络中,在抵抗路由欺骗下无法平衡信道中的负载,为此提出船舶网络负载均衡化方法研究。构建IS-IS抗欺骗协议,使用完整拓扑结构消除路由欺骗效果,对ISIS抗欺骗协议头部进行优化,通过字符限制路由欺骗的发生;通过LSP负载均衡协议的设计,完成抵抗路由欺骗网络负载均衡协议的组建;使用信道模型设计网络信道负载均衡步骤,计算最佳负载分流,实现船舶网络负载均衡化。试验结果表明,设计的负载均衡化方法能够在路由欺骗下对网路负载进行均衡化处理。     

船舶通信网络安全风险评估云计算平台设计

以解决船舶通信网络安全风险评估问题,保障船舶通信网络安全为目的,设计船舶通信网络安全风险评估的云计算平台。从数据源内采集船舶通信网络相关数据并分别存储在不同类型数据库内,数据挖掘分析层分析所采集数据,构建由物理、软件、网络安全管理组成的船舶通信网络安全风险评估指标体系,利用风险评估模型获取船舶通信网络安全风险评估结果。船舶通信网络组件服务层将评估结果等以组件形式传输至船舶通信网络应用展示层内,向用户提供可视化结果查询等功能。实验结果显示,该平台能够准确评估船舶通信网络安全风险等级,保障船舶通信网络安全。     

云计算船舶通信网络的入侵特征提取与检测

船舶通信网络入侵特征具有宽带严平稳性,导致在入侵检测中容易受到小扰动影响,检测性能不好,在云计算环境下,提出基于时间尺度分解和谱密度特征提取的船舶通信网络的入侵特征提取与检测方法。构建云计算船舶通信网络入侵信息流检测模型,采用时频分析方法进行入侵特征的时延尺度分析,结合匹配滤波方法进行船舶通信网络的干扰滤波,对滤波后的网络传输信号进行谱分析,提取谱密度特征,根据谱密度分布的差异性实现对入侵特征提取和信号检测。仿真结果表明,采用该方法进行云计算船舶通信网络入侵检测的准确概率较高,保障了网络安全。     

Nash均衡模型的船舶主尺度多目标优选

提出以船舶运输成本和年运货量为目标函数,建立主尺度的多目标优化模型,将设计变量集合分解为各博弈方的策略集。采用非合作Nash均衡模型,求解博弈方相对其他博弈方的最佳对策,最终获得Nash均衡模型的博弈均衡解。实例分析表明,Nash均衡优选法能快速、合理地选择船舶主尺度,并通过该算例证明该方法的有效性与可行性,拓展了船型优选的设计方案。     

海洋大数据混合云存储的迁移模型分析

随着GPS,GIS,RS等技术在海洋监测领域的应用,我国建成了完善的监测网络,导致海洋信息数据成指数级别增长。为了解决该问题,云计算技术在海洋信息管理领域得到广泛的应用。云计算技术把不同的计算资源进行逻辑重组,利用海量存储空间和强大的计算能力实现对海量数据的处理。数据迁移技术将数据在不同的存储介质间或者不同系统间进行迁移,来实现系统负载均衡。本文研究了云存储技术在海洋大数据存储和管理方面的应用,同时提出了基于云存储的数据迁移模型,并进行仿真实验。     

船舶网络中的均衡化信道资源分配算法设计

船舶网络信道资源分配算法存在时间长、效果差等问题,导致信道资源分配不均衡、船舶网络通信质量差,为了解决该问题,提高船舶网络通信质量,提出一种船舶网络中的均衡化信道资源分配算法。首先对船舶网络的信道资源分配研究进行分析,并建立船舶网络信道资源分配的目标函数,然后引入蚁群算法对船舶网络信道资源分配的目标函数最优解进行搜索,最后进行船舶网络信道资源分配仿真模拟实验。结果表明,本文算法可能较好实现船舶网络信道资源分配均衡,提高了船舶网络数据传输的成功率,大幅度改善了船舶网络信道通信质量,克服了当前船舶网络信道资源分配算法存在的局限性。     

船舶云计算数据中心高密度信息安全存储方法研究

现有的船舶云计算数据中心高密度信息安全存储方法存在负载均衡性差、存储效率低的难题。为了解决上述问题,提出船舶云计算数据中心高密度信息安全存储方法研究。为了简化信息安全存储的过程,依据压缩感知对高密度信息进行重构,以此为基础,采用遗传迭代查询函数对异常信息进行过滤,得到正常高密度信息,以此为依据,通过P-SLPS算法对高密度信息进行安全存储,实现了船舶云计算数据中心高密度信息的安全存储。通过测试得到,与现有的船舶云计算数据中心高密度信息安全存储方法相比较,提出的船舶云计算数据中心高密度信息安全存储方法极大的提升了负载均衡性与存储效率,充分说明提出的船舶云计算数据中心高密度信息安全存储方法具备更好的存储效果。