计算机学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

计算机学报 2011年第12期杂志 文档列表

计算机学报杂志计算资源的虚拟化

云计算中虚拟机放置的自适应管理与多目标优化2253-2264

摘要：云计算的一个关键需求是其基础设施中大规模虚拟机的放置问题.虚拟机和物理结点之间的映射决定了如何将云计算中虚拟化资源分配给多个Web应用,对云计算系统的性能、能耗和QoS保证有重要影响.文中提出了云计算中虚拟机放置的自适应管理框架,提出了带应用服务级目标约束的虚拟机放置多目标优化遗传算法,用于制定框架中的虚拟机放置策略.算法基于长期负载性能模型,采用组方式和三空间分割方法分别对染色体进行编码和译码,根据不同染色体长度的变化设计交叉和变异遗传算子.算法对解空间内的多个区域同时搜索,具有群体和自我进化的优势,优化一次就能获得对不同目标的权值运算多次才能得到的最优解.实验结果表明,与传统的启发式和单目标优化算法相比,提出的框架及算法使得多个应用的服务级目标的违背率最低,且能有效减少虚拟机迁移次数和物理结点的使用数量.

云计算平台中多虚拟机内存协同优化策略研究2265-2277

摘要：虚拟化技术为云计算基础设施资源的动态部署、安全隔离提供了重要保证.从过度占用内存的虚拟机中回收内存,提供给内存紧缺的虚拟机使用,优化多虚拟机间的内存分布是内存虚拟化中的挑战性问题.文中引入了自发调节和全局调节协作的多虚拟机内存管理架构.通过定义内存资源充裕状态和内存资源紧缺状态,提出了自发调节和全局调节之间协作的算法.处于内存资源充裕状态时,各虚拟机可采用自发调节策略平衡内存资源.处于内存资源紧缺状态时,基于空闲内存价格的全局调节策略平衡内存资源.实验结果表明,针对计算密集型与存储密集型负载,该框架与算法均能很好地提高服务能力,同时具有较高的可扩展性与较低的性能惩罚.

基于内存混合复制方式的虚拟机在线迁移机制2278-2291

摘要：虚拟机VM（Virtual Machine）在线迁移技术（Live Migration）充分利用虚拟化技术的灵活性和封装性,有利于实现大规模虚拟化环境中负载的动态调整以及应用的灵活部署.已有的在线迁移机制存在内存迭代收敛、迁移数据冗余以及客户操作系统不透明等问题.文中结合内存推送复制以及按需复制两种方式,提出了基于内存混合复制方式的VM在线迁移机制HybMEC,以实现对VM运行状态的快速迁移.基于KVM虚拟机监控器,实现了HybMEC原型系统.多种不同类型应用负载下的实验结果表明,HybMEC能够高效地支持虚拟化环境中低开销、低延时的VM在线迁移,并在总迁移时间、内存同步数据量以及VM停机时间等方面具有显著的性能提升.

计算机学报杂志多租户共享

多租户Web应用的CPU资源动态评估方法2292-2304

摘要：中间件共享是云计算模式中一种重要的资源共享方式.但是,这种方式容易导致宿主在同一中间件服务器上的多个租户间产生性能干扰.因此,需要为租户提供性能隔离的服务实例.在线度量租户对系统资源的使用情况是实现性能隔离的前提条件,但是,在共享中间件服务器中直接度量CPU资源需要注入探针,将引起性能开销,并依赖于操作系统的支持.最近,一些工作利用回归分析进行资源使用情况的间接评估,但仍难以对动态Web系统的时变资源状态进行有效评估.文中针对普遍使用的Java中间件服务器,提出一种基于Kalman滤波的多租户Web应用CPU资源动态评估方法,并通过两个实验案例分析方法的评估效果、影响因素和面临的挑战.实验结果表明,通过适当的参数设置,该方法可动态适应持续变化的负载环境,并且与直接度量方法相比,具有可接受的评估误差.实验还表明该方法可用于检测侵占型租户,并避免共享中间件服务器CPU过载.

云服务传递网络资源动态分配模型2305-2318

摘要：云服务传递网络（Cloud Services Delivery Networks,CSDN）在Internet之上构建了一层分布式服务器网络,以就近和按需的方式向用户提供云传递服务.面对互联网规模化和多样化云服务的资源需求特点,CSDN形成了针对不同类型云服务传递的逻辑子服务器网络.CSDN的很大一部分服务器和带宽资源用于流媒体和下载类云服务的传递,该类型云服务传递资源的动态分配问题是该文的研究重点.根据该类型业务内存资源和带宽资源同为瓶颈资源以及该类型热点内容可采用P2P机制的两个特点,文中首先将该问题建模为多维设备选址模型.然后在对该建模分析及其NP完全性证明后,提出了一种启发式模型求解算法.最后以服务传递开销节省作为性能评价指标,以实际系统的运行数据为输入,全面评估了该模型求解算法的有效性.

基于Chunk Folding的多租户数据库缓存管理机制2319-2331

摘要：Chunk Folding是SaaS模式下常用的存储架构之一,通过共享数据库共享架构来存储租户的数据以获取规模经济效益,但基于传统数据库搭建的Chunk Folding共享存储架构,其缓存管理机制缺乏良好的多租户特性,导致数据库性能恶化,租户的SLA得不到保障.为此,提出了基于Chunk Folding的自适应多租户缓存管理机制,该机制以租户的SLA需求作为驱动,依据租户当前访问模式,动态生成缓存单元集并计算缓存单元集的I/O效益,通过贪婪算法来选择缓存单元集,使得租户SLA得到满足的同时最小化缓存资源的消耗.通过实验分析证明了该缓存管理机制的有效性.

计算机学报杂志数据处理

云计算环境下知识约简算法2332-2343

摘要：知识约简是粗糙集理论的重要研究内容之一.经典的知识约简算法是假设所有数据一次性装入内存中,这显然不适合处理海量数据.为此,从属性（集）的可辨识性和不可辨识性出发,给出了可辨识和不可辨识对象对的概念及其性质,并阐述了它们与差别矩阵的关系.利用MapReduce设计了并行计算等价类的方法,提出了面向大规模数据的数据并行知识约简算法,讨论并实现了3种并行策略.最后,通过实验表明了云计算环境下知识约简算法是有效可行的,具有较好的可扩展性.

基于数据服务的数据组合视图的优化更新2344-2354

摘要：数据服务为实现跨域数据集成提供了统一的数据模型,并且可通过组合的方式支持用户定义数据视图,当底层的数据服务发生数据更新时,数据更新需要自下而上经过多个中间复合数据服务传播到顶层的数据视图.一类挑战性问题是,如何在这个传播的过程中保障数据视图的更新效率.为此,文中规范化数据服务的操作及其性质,并且根据用户的组合结果,通过复合数据服务的等价变换,生成运行效果相同的多种数据服务组合方案.同时,建立复合数据服务的更新代价模型,该模型能够利用底层数据服务的更新频率和请求频率,衡量复合数据服务的更新代价.基于该模型,文中提出最小化更新代价的数据视图的更新优化算法,利用该算法可以为用户推荐优化的数据服务组合方案.实验表明,该方法能够提高数据视图的更新效率.

计算机学报杂志服务计算

基于软件网络的服务自动分类和推荐方法研究2355-2369

摘要：服务的分类和推荐方法对于服务管理和组合都具有重要意义.文中利用服务组合历史,从面向服务软件的结构角度研究了服务分类和推荐方法：提出面向服务软件的软件网络模型,并用于抽象面向服务软件的拓扑结构;利用复杂网络社区发现算法对软件网络进行聚类,从而实现服务的自动分类;利用软件网络描述服务之间的可组合关系及其强度,并基于服务的使用场景提出了相应的服务推荐算法.使用ProgrammableWeb上API服务和mashup应用的真实数据来说明该文方法的有效性.从实验结果可以看出,该方法可以准确地实现服务分类,整个聚类的纯净度达到了86.8%,同时推荐的服务也比较有意义,这对于解决服务计算中的一些问题,包括服务的管理、检索、组合等都具有一定的意义.

计算机学报杂志学术活动

首届全国信息安全等级保护技术研讨会（ICSP’2012）征文通知2369-2369

摘要：首届全国信息安全等级保护技术研讨会拟于2012年4月在广西桂林召开.本次会议由公安部网络安全保卫局等部门指导,中科院信息安全共性技术国家工程研究中心主办,公安部第三研究所、中国信息安全测评中心和国家信息技术安全研究中心协办.会议将出版大会论文集,评审优秀论文并推荐至《中国科技大学学报》、《计算机工程》、《计算机应用》、《计算机工程与应用》、《计算机应用与软件》、《中国科学院研究生院学报》、《计算机系统应用》等期刊发表.

计算机学报杂志服务计算

面向个性化需求的虚拟服务资源整合方法2370-2380

摘要：个性化与整合已成为现代服务生态系统的重要特征.对此提出一种面向个性化需求的虚拟服务资源整合方法.首先,服务资源被以多维度分类树的方式进行描述,而顾客的个性化需求经过分类、约简并以规范、可重用的方式得以表达.在此基础上,提出基于动态剪枝的服务资源整合方法.该方法兼顾了顾客需求和资源组织的特点,通过动态整合批量资源形成虚拟的大粒度资源从而快速满足个性化应用需求.实验表明利用该方法可能获得良好的效果和性能.

基于概念松弛的高效Web服务查询方法2381-2390

摘要：随着云计算技术的发展,面向服务的应用在互联网上呈现快速增长趋势,开放平台中基于云服务的组合服务也如雨后春笋般大量涌现,这给用户快速、精确定位所需服务带来了巨大挑战.尽管传统服务查询方法在查全率和查准率方面已取得较大进步,但仍无法适用于动态的互联网环境下大规模服务发现的要求.文章根据概念之间的语义关系,提出了基于概念松弛的相似性服务查询方法,它通过计算无关概念与服务对查询结果的影响,不仅改善了服务查询的效果,而且满足海量服务查询的高效性要求.经实验证明,文中提出的方法不仅在性能上优于传统方法,且满足服务查询的可扩展性.此外,该方法已经应用于上线的按需服务平台中.

计算机学报杂志安全性与可靠性

云环境中支持隐私保护的可计算加密方法2391-2402

摘要：随着云计算的深入发展,隐私安全成为了云安全的一个关键问题.加密是一种常用的保护敏感数据的方法,但是它不支持有效的数据操作.为了提供云计算环境中的隐私保护,设计了一个基于矩阵和向量运算的可计算加密方案CESVMC.通过运用向量和矩阵的各种运算,CESVMC实现了对数据的加密,并支持对加密字符串的模糊检索和对加密数值数据的加、减、乘、除四种算术运算.安全分析和性能评估证明CESVMC是IND-CCA安全的,并能有效地实现对加密数据的计算.

社交网络服务中一种基于用户上下文的信任度计算方法2403-2413

摘要：电子商务中的信任问题一直备受关注.随着近些年社交网络的流行,其真实的社交网络及信任关系开始受到关注,基于社交网络开展各种电子商务活动逐渐成为一种新的发展趋势.因此,研究用户间的信任度对基于社交网络的电子商务具有重要意义.文中通过借鉴社会心理学中人与人之间的信任产生原理,提出了社交网络中基于用户上下文的信任度计算方法.该方法将社交网络中用户之间的信任度分为熟悉性产生的信任度和相似性产生的信任度;同时又根据所起作用的重要程度不同,把相似性划分为内部相似性和外部相似性,并给出了信任度计算的具体方法.最后,仿真实验验证了该方法的合理性和有效性.

基于社会标注的Web服务语义自动浮现方法2414-2426

摘要：社会化标注已经成为当前Web2.0时代流行的资源识别和管理方法.针对当前Web服务语义描述能力不足的问题,提出一种基于多维度的Web服务语义社会标注方法.在社会标注模型的指导下,利用涉众的广泛参与性,从推荐标签集、候选标签集以及自由标签集3种集合中选取若干个标签对服务进行社会标注;同时从服务的功能语义、非功能语义、目标语义、交互语义和补充语义5个维度建立服务语义社会标注框架,给出具体标注类型,将其分为机器标注和群体标注,利用群体智能,对机器标注的服务语义进行修正和完善,提高Web服务语义描述的完整性（即服务标签的语义覆盖率）.进而作者提出了一种服务语义自动浮现方法,结合服务语义维度优先级,并根据标签出现频率以及服务属性类型优先级对标签进行排序,使得Web服务能够呈现大众用户认可的语义信息,提高Web服务语义描述的准确性（即服务标签的有效使用率）,为后期准确发现Web服务奠定基础.最后通过实验分析,验证上述方法在提高服务语义描述能力方面的实用性和有效性.

BPEL流程间死锁检测研究2427-2434

摘要：BPEL流程的正确性问题越来越受到广泛关注.作为一种支持并发机制的Web服务组合语言,不正确地使用并发和同步操作或不正确的交互都可能会使单一流程内部或流程间产生死锁.死锁问题是一类常见的并发缺陷,可能严重影响系统的可靠性与可用性.更为严重的是,对于业务流程组合这种可靠性和安全性要求极高的系统,一旦发生死锁,将会对业务系统产生严重的后果.为此作者在分析BPEL特性和死锁特征的基础上,提出了一种可在BPEL流程设计阶段检测流程死锁的方法,从而提高流程的可靠性,减少系统的维护代价.文中提出了一种从全局出发进行分析的方法,结合流程间执行的上下文信息,可以有效检测流程间的通信死锁,该方法也适用于其它与流程执行上下文相关的缺陷检测.

基于排队Petri网的服务系统性能建模与分析方法2435-2455

摘要：如何有效评估服务系统的性能表现是解决服务对动态网络环境适配性的关键.然而,基于互联网的服务系统的规模尺度和复杂程度不断提高,使得服务系统的性能建模和分析越来越困难.通过分析服务系统的执行过程,提出了一种基于排队Petri网的性能建模和分析方法.该方法将服务系统运行过程分为服务准备和服务提供两个阶段.服务准备阶段被建模为多层Web系统,刻画了浏览、选择、组合和注册4种行为的性能表现.服务提供阶段被建模为组合服务,重点讨论了交互关系、节点失效和恢复机制对组合服务执行性能的影响,并在此基础上建立组合服务在集中和分散两种执行方式下的性能模型.最后,采用QPME工具仿真和比较提出的模型在不同配置下的性能表现.结果表明,该方法在定量评估服务系统性能时具有一定的优越性.

计算机学报杂志学术活动

《计算机学报》征稿简则2456-2456

摘要：一、《计算机学报》是中国计算机领域代表性学术刊物．其宗旨是报道我国计算机科学技术领域具有国际、国内领先水平的科研成果．《计算机学报》由中国计算机学会主办、科学出版社出版，以中文编辑形式与读者见面，同时附有英文摘要，供国外学者和检索系统引用．本刊始创于1978年，刊期为月刊．