分布式系统

摘要： 在电力系统领域,获取精确的事件时标以及系统内不同模块间时钟同步,均需要进行精准对时。设计了一种分布式系统内利用串行通信进行对时的架构,包括主控模块、串行通信总线和辅控模块。介绍了在分布式架构下实现对时的方法,主控模块接收外部北斗/GPS等对时源,通过串行通信总线分时复用,下发对时报文给辅控模块。对时报文包含主控模块发送报文起始时刻对应的精确时间戳。辅控模块通过捕获单元确定接收报文起始时刻。结合报文发送传输延时和辅控模块本地晶振偏差,确定辅控与主控模块时钟源的时间差,从而确定辅控模块本地时间,以完成系统内对时。系统使用一条高速串行通信总线,完成报文对时和高速数据通信,减少了布线复杂度和成本,具有较高的实用价值。

摘要： 自2008年比特币问世后,区块链逐渐成为学术界的研究热点,共识算法作为区块链的关键技术,受到了越来越多研究者的重视。由于区块链运行环境复杂多变,容易在系统中引入拜占庭节点,因此区块链拜占庭容错共识算法是必须要攻克的难关。文中系统地总结了区块链拜占庭容错共识算法的研究进展,以期为未来共识算法的创新提供参考。首先,梳理了现有的区块链拜占庭容错共识算法的四大派别,引出了BFT共识算法;其次,回顾了经典BFT共识算法PBFT中的几个重要临界值及其正确性证明;再次,提出了BFT共识算法具有去中心化、效能、安全性和容错率ntg四大优化目标;然后,基于共识轮次、共识节点个数、底层硬件、通信模式或加密算法、出错概率等维度,归纳出BFT共识算法的5种优化思路;最后,对10种经典BFT共识算法进行了详细分析与性能对比。

摘要： 针对现代数据仓库系统中常见的需接收大量流数据,且其与磁盘上已有的数据做连接后再入库的场景进行了探讨。通过合理设置磁盘分页和应用缓存模块,分散磁盘I/O压力,在已有研究的基础上提出了一种具有更高效率的数据接收方案,并引入一致性哈希函数将其扩展到分布式环境,提出一种应用于分布式环境的D-CACHEJOIN算法。通过理论计算算法的成本模型,并使用服从Zipfian分布的数据进行模拟实验。实验结果表明,在接近现实的实际应用场景下,所提算法拥有比现有算法更高的效率,同时能够快速方便地扩展到分布式环境。

摘要： Bitkey公司是一家主要使用区块链技术、分布式系统、智能合约技术和加密技术开发基于数字密钥基础设施的智能锁技术服务商,本案是其位于东京的总部办公室。设计师以Bitkey的标识为灵感,试图通过简单的三角形元素表现一个无限的世界,这一概念贯穿于平面布局及家具配置中,设计师希望通过对空间的设计增进人们对Bitkey的了解。

摘要： 时间精度问题对实时控制系统中协同作业至关重要。针对分布式控制系统中各传感器节点的时钟在物理上具有分散性致使实时性差从而导致系统部分功能故障的问题,基于IEEE 1588协议,分析了时间同步实现的模型方法,制作了基于DP83640的分布式时间同步系统。该系统构建了以太网协议栈,实现了在以太网物理层的时间戳标记功能以及PTP协议帧的发送和接收的功能。试验结果表明,该系统通过软硬件双重时间戳标记,可消除在链路层、网络层、传输层上组帧的时间延时问题,实现2 nm以内的时钟同步,极大地提升时间同步的精度,可广泛应用于对时钟精度要求较高的场合。

摘要： 分布式星载多RTs(Remote Terminal)系统的任务主要基于功能进行分配,而数据处理任务的突发性往往会使不同计算机之间负载不均衡。运用灵活的负载调度机制,可以有效调节不同计算机间的负载差异,从而在一定程度上提升计算机系统的整体性能。文中提出了一种基于机器学习的分布式星载RTs系统负载调度算法,包含样本采集、任务吞吐率预测模型构建、吞吐率预测和负载调度等4个步骤。在构建任务吞吐率预测模型环节,通过机器学习的线性回归正规方程获取模型权重,缩短了构建模型消耗的时间。在负载调度环节,若RTs的吞吐率之和大于系统总的负载数据量,则按吞吐率比例给各RTs分配数据,否则只给负载数据量小于自身吞吐率的RTs分配一定量的数据。在多台星载计算机电性能产品构建的地面模拟系统上的实验结果表明,该算法可以使系统所有节点的平均CPU利用率提高23.78%,节点间的CPU利用率方差降低至34.59%,同时目标任务的系统总吞吐量显著提升225.97%。也就是说,该方法在确保系统负载均衡性的同时,可有效提高系统的资源利用率,提升星载计算机系统的数据实时处理性能。

摘要： Tip分解作为图数据管理领域的热点研究问题,已被广泛应用于文档聚类和垃圾邮件组检测等实际场景中.随着图数据规模的爆炸式增长,单机内存已无法满足其存储需求,亟需研究分布式环境下Tip分解技术.现有分布式图计算系统的通信模式无法适用于二部图,为此,首先提出一种基于中继的通信模式,以实现分布式环境下处理二部图时消息的有效传递;其次,提出分布式butterfly计数算法(DBC)和tip分解算法(DTD),特别地,为解决处理大规模二部图时DBC面临的内存溢出问题,提出了一种可控的并行顶点激活策略;最后,引入基于顶点优先级的消息剪枝策略和消息有效性剪枝策略,通过减少冗余通信和计算开销,进一步提高算法效率.实验平台部署于国家超算中心高性能分布式集群上,在多个真实数据集上的实验结果验证了所提算法的有效性和高效性.

摘要： 流计算应用中由于上下游数据流入流出速率不匹配常常导致数据缓冲区容量不足或溢出的反压(backpressure)问题,轻则导致数据丢失、重则导致系统崩溃,亟需好的解决方法或方案.不同于向上游传递压力以解决下游反压的已有方法,本文提出了一种基于数据迁移策略的反压问题解决方法,通过其他分支的轻载节点分散处理来解决反压问题.我们构建了基于NS-3的反压问题仿真平台,实验测试结果表明,本文方法在完成通量占比和延迟两个指标上均比Flink框架的Credit反压机制有明显改善.

摘要： 以数据分发服务(data-distribution service,DDS)为基础架构的新型一体化舰船任务系统在研发模式、结构和应用方面具有特殊特点,使得其测试相当具有挑战.基于模型的测试(model-based testing,MBT)是工业系统测试的一种有效方法.然而,对于类舰船任务系统,由于其自身的高度复杂性和协同开发方式,传统需要建立完整模型以表达系统内部行为的MBT技术极难应用.为此,提出了一种基于场景模型的类舰船任务系统MBT方法.方法从外部角度构建模型来表达DDS架构系统中的交互场景.模型使用扩展正则表达式来建模交互序列,使用基本数据元素限制、约束公式和计算函数来建模交互数据,能够在保留抽象性的同时便捷并相对完整地表达交互过程.基于场景模型,进一步提出算法生成直接可执行的测试用例.在某真实舰船任务系统上的实验表明,方法能够测试从一族舰船任务系统历史失效中总结出的21种常见风险场景,对类舰船任务系统的DDS架构工业系统测试具有潜在应用价值.

摘要： 分布式计算与系统一直是承载重要信息化基础设施的基础.一方面,分布式计算的理论、技术与系统的研究发展可有效助力大型信息系统(如云计算、边缘计算、5G网络等)的快速发展;另一方面,新兴的信息技术与应用(如区块链、机器学习等)也在倒逼分布式计算与系统的技术进步.因此,分布式计算与系统一直是国内外研究的热点,在基础科学理论、关键技术方法、新兴系统及应用等方面都产生了诸多创新性和突破性的成果.针对国内分布式计算与系统领域的发展,中国计算机学会分布式计算与系统专委会每年都会召开全国开放式分布与并行计算学术年会(DPCS),为分布式计算与系统相关领域的研究者、开发者和用户提供一个学术交流和成果展示的平台.本专题收录了DPCS2021的10篇论文,根据研究方向其大体可以分为3类:分布式系统优化、分布式机器学习和分布式系统安全.

摘要： 针对冰箱智能化的热点问题与冰箱智能故障诊断的痛点问题,设计一种冰箱故障诊断分布式系统.基于该分布式系统累积冰箱状态数据,利用主成分分析方法(PCA)消除状态数据中的冗余信息,提取故障特征信号,作为故障诊断算法的输入.利用SVM机器学习方法构建基于二叉树的多分类决策器BT-SVMs,采用遗传算法GA对BT-SVMs参数进行优化.利用冰箱分布式系统中状态数据对所提出的基于PCA与GA-SVMs的冰箱智能故障诊断算法进行验证,验证结果表明,该算法具有较好的诊断效果.基于PCA与GA-SVMs的冰箱分布式系统故障诊断研究,对节约自身成本,提高自身产品质量,提升用户体验及优化产品研发过程具有重要意义.

摘要： 分布式系统作为高校网络工程专业的一门专业课，有着深厚的历史背景。从分布式系统课程中归纳、总结出一些对立统一的概念和方法,指出这些概念和方法是分布式系统课程的精髓所在,它们对于学生理解、掌握分布式系统至关重要.阐明学习分布式系统中辩证概念与方法的方法,通过有意识地学习这些知识点和方法,能有效地锻炼学生的辩证思维能力.

摘要： 随着汽车功能、性能、智能化的提高,汽车网络化程度越来越高,针对其导致的汽车网络设计复杂度增大的问题,本文提出了一种基于面向对象方法的汽车网络设计方法,采用面向对象方法对各车型整车功能集合和交互过程进行抽象,并封装成具有独立抽象功能的模块集合,并采用分布式系统的理念,构建一个标准化、平台化、复用性高、扩展性好的分布式汽车网络架构.目前该设计已应用于一汽自主高端商用车产品系列开发中,验证了设计的可行性.

摘要： 本文主要介绍了基于S7-400系列控制器的分布式控制系统在酱油智能生产线上的应用.通过S7-400系列控制器强悍的性能、STEP7与WinCC灵活的编程方式对酱油连续生产及CIP清洗的过程进行高效和便捷的自动化控制.

摘要： 随着互联网参与人类生活的程度不断加深,源于计算机技术科学的分布式特征正在逐渐从潜在的技术层面走向显在的传播层面,由此成为描述当下互联网传播现象的关键概念.本文将首先从技术角度分析分布式系统在共享资源、分布计算、整合组件方面的独特性能,进而基于此论述这一系列技术性能是如何影响互联网的传播机制.在互联网这一典型的分布式系统中,信息传播将在最大程度上凸显出协同涌现、并行共振的样态,文章将以鬼畜视频的传播模式作为案例对此予以具体地说明.接下来文章将从政治宣传、网络社群两个侧面,描述互联网分布式传播是如何进一步影响社会的运作思维与组织形态.在政治宣传中,分布式传播所造成的信息横向浮动将在最大程度上消解理性机制的纵向逻辑;在网络社群中,分布式的社群节点将以动态聚合的方式,凸显传统社群所不具备的组织形态的流动性与道德规范的区域性.最终文章将通过上述分析得出初步性结论:随着分布式系统正在由一个潜在的技术基础不断外显为一种传播形态与社会形态,它已经愈发可能如马克思.韦伯所言的理性机制一般发挥作用,成为影响人类命运的全方位逻辑.

摘要： 为了降低架空导线故障率,需要提供有效的防振方案,且防振方案设计难以通过理论计算得出,需要通过实验进行反复验证和修改.而传统的集中式测试系统故障率高且自动化程度低,严重影响测试精度与试验效率.为了适应电力行业快速发展的要求,研制了一套分布式架空导线振动检测系统,用以高效的研究架空导线微风振动现象的机理和特点.该系统主要包括分布式采集硬件及高自动化的软件平台,有效提高了测试精度与试验效率,为导线自阻尼特性研究及防振方案的提出与优化提供专业的数据支持.

摘要： 为了降低架空导线故障率,需要提供有效的防振方案,且防振方案设计难以通过理论计算得出,需要通过实验进行反复验证和修改.而传统的集中式测试系统故障率高且自动化程度低,严重影响测试精度与试验效率.为了适应电力行业快速发展的要求,研制了一套分布式架空导线振动检测系统,用以高效的研究架空导线微风振动现象的机理和特点.该系统主要包括分布式采集硬件及高自动化的软件平台,有效提高了测试精度与试验效率,为导线自阻尼特性研究及防振方案的提出与优化提供专业的数据支持.

摘要： 为了降低架空导线故障率,需要提供有效的防振方案,且防振方案设计难以通过理论计算得出,需要通过实验进行反复验证和修改.而传统的集中式测试系统故障率高且自动化程度低,严重影响测试精度与试验效率.为了适应电力行业快速发展的要求,研制了一套分布式架空导线振动检测系统,用以高效的研究架空导线微风振动现象的机理和特点.该系统主要包括分布式采集硬件及高自动化的软件平台,有效提高了测试精度与试验效率,为导线自阻尼特性研究及防振方案的提出与优化提供专业的数据支持.

摘要： 为了降低架空导线故障率,需要提供有效的防振方案,且防振方案设计难以通过理论计算得出,需要通过实验进行反复验证和修改.而传统的集中式测试系统故障率高且自动化程度低,严重影响测试精度与试验效率.为了适应电力行业快速发展的要求,研制了一套分布式架空导线振动检测系统,用以高效的研究架空导线微风振动现象的机理和特点.该系统主要包括分布式采集硬件及高自动化的软件平台,有效提高了测试精度与试验效率,为导线自阻尼特性研究及防振方案的提出与优化提供专业的数据支持.

摘要： 介绍一种筒子纱自动收集与输送系统.详细说明了该系统机械部分的筒子纱自动输送装置和筒子纱自动取纱装置;并采用运行WinXP Embeded操作系统的PC104总线工控板为上位机,运行WinCE操作系统的工控板为自动取纱装置控制器,建立了基于TCP/IP通讯协议的分布式控制系统,使得该系统具有按品种及定重自动选择筒子纱进行输送的功能.认为:该系统能够满足筒子纱自动包装中的自动收集与输送要求.

摘要： 本发明涉及一种嵌入式分布式系统中数据同步的方法及嵌入式分布式系统，方法包括：在所述嵌入式分布式系统的进程间通讯层上建立用于发布和同步数据的信息同步代码库；所述嵌入式分布式系统中部署有数据源的程序通过所述信息同步代码库发布数据；所述嵌入式分布式系统中待同步数据的程序通过所述信息同步代码库同步所述部署有数据源的程序发布的数据，生成镜像数据。系统包括部署有数据源的程序、待同步数据的程序及包括有服务端接口、服务端、客户端接口及客户端的信息同步代码库。通过创建信息同步代码库，并利用信息同步代码库进行数据同步，实现了数据同步机制的统一，极大地降低了代码冗余，提高了数据同步机制的可维护性及可扩展性。

摘要： 本说明书实施例提供一种分布式系统的磁盘清理方法和装置、分布式系统，通过监控系统获取分布式系统中各个服务器的当前磁盘状态参数，并根据当前磁盘状态参数调度运维平台来对分布式系统中的磁盘进行清理，可以接近实时地统一搜集整个分布式系统所有服务器的当前的磁盘使用情况，然后执行对整个分布式系统最优或者较优的清理策略，可以快速应对突发业务流量增长，快速进行磁盘清理。

摘要： 一种分布式系统中的业务升级方法、装置及分布式系统，涉及计算机技术领域，能够解决分布式系统中同时只能升级一个节点中的业务，导致的升级效率低的问题。分布式系统中的管理节点获取多个待升级节点之间的升级约束关系，并根据该升级约束关系及多个待升级业务中每个待升级业务的最小在线节点数，确定多个待升级节点中并行升级的待升级节点，以及根据所确定的并行升级的待升级节点对多个待升级节点进行升级，有效地减少了升级多个待升级节点的时长，提升了升级效率。上述升级约束关系由多个待升级业务的升级先后顺序确定，最小在线节点数为同时提供相同的待升级业务的节点的最小数量。

摘要： 本公开涉及一种分布式系统以及分布式系统的通信方法，所述系统包括多个微服务器，所述微服务器之间通过消息中间件通讯连接，其中，第一微服务器用于，在获取到本地事件所对应的事件消息时，将事件消息中的接收方特征信息与每一微服务器的特征信息进行匹配，以确定事件消息的接收方；在接收方不为第一微服务器时，将事件消息发送至消息中间件，使得接收方能够通过所述消息中间件接收该事件消息；第二微服务器用于，获取所述消息中间件中的事件消息，并将所述事件消息中的接收方特征信息与所述第二微服务器的特征信息进行匹配；在根据匹配结果确定所述接收方为所述第二微服务器时，响应于所述事件消息，发布对应于所述事件消息的本地事件。

摘要： 本发明涉及一种分布式系统的热备份方法及分布式系统，涉及分布式系统和以太网技术领域。该方法通过以太网和DDS中间件技术，使得分布式系统中所有设备节点能够动态地发现彼此，根据主题、数据类型以及服务质量策略进行匹配，只有匹配成功后才会建立通信连接。一旦检测到系统中某个主设备节点不可用时，用从设备节点替换当前故障的主设备节点，重新匹配和建立通信连接，从而实现主设备节点的热备份。本发明提出的方法不需要采用仲裁机构，易于实现，具有成本低，可靠性高，具有多机间相互热备份等优点，降低了分布式系统的冗余度，最大限度的保证了分布式系统网络的实时性、可用性和可靠性。

摘要： 本发明涉及一种嵌入式分布式系统中数据同步的方法及嵌入式分布式系统，方法包括：在所述嵌入式分布式系统的进程间通讯层上建立用于发布和同步数据的信息同步代码库；所述嵌入式分布式系统中部署有数据源的程序通过所述信息同步代码库发布数据；所述嵌入式分布式系统中待同步数据的程序通过所述信息同步代码库同步所述部署有数据源的程序发布的数据，生成镜像数据。系统包括部署有数据源的程序、待同步数据的程序及包括有服务端接口、服务端、客户端接口及客户端的信息同步代码库。通过创建信息同步代码库，并利用信息同步代码库进行数据同步，实现了数据同步机制的统一，极大地降低了代码冗余，提高了数据同步机制的可维护性及可扩展性。

摘要： 本发明提供一种基于Hystrix的分布式系统集群熔断方法及分布式系统，所述方法利用滑动窗口进行统计，滑动窗口由多个桶组成，所述桶使用Redis存放为哈希结构，哈希结构的键包括桶生成时间和桶当前值，桶当前值为二进制整数，该二进制整数的比特位包括成功、失败、拒绝和未使用比特位以及设置在该四个比特位之间的防溢出比特位，所述成功、失败和拒绝比特位分别记录请求的成功、失败和被拒绝操作，所述防溢出比特位在统计时如果出现值，则终止统计流程。本发明提供的集群熔断方法及分布式系统可以降低redis cpu开销，减少redis io操作。

摘要： 本发明涉及分布式领域，提出了一种分布式系统及支持接口配置的分布式系统。本发明解决了目前分布式系统的运维人员的工作量大、工作难度大，进而导致系统可靠性下降的问题，包括：在至少一个工作节点中包括至少一个预设的驱动模块，驱动模块包括逻辑资源接口、驱动配置文件和多个逻辑资源，驱动配置文件用于配置本驱动模块中逻辑资源接口所对应的一个逻辑资源，对于任意一个具有驱动模块的工作节点，该工作节点的节点管理组件能够通过该工作节点的驱动模块的逻辑资源接口来调用与相应驱动模块的逻辑资源接口相对应的逻辑资源。本发明能够使运维人员的工作量减少、工作难度降低，进而提高了系统的可靠性，并且系统的兼容性更好。

摘要： 一种分布式系统中的业务升级方法、装置及分布式系统，涉及计算机技术领域，能够解决分布式系统中同时只能升级一个节点中的业务，导致的升级效率低的问题。分布式系统中的管理节点获取多个待升级节点之间的升级约束关系，并根据该升级约束关系及多个待升级业务中每个待升级业务的最小在线节点数，确定多个待升级节点中并行升级的待升级节点，以及根据所确定的并行升级的待升级节点对多个待升级节点进行升级，有效地减少了升级多个待升级节点的时长，提升了升级效率。上述升级约束关系由多个待升级业务的升级先后顺序确定，最小在线节点数为同时提供相同的待升级业务的节点的最小数量。

摘要： 本说明书实施例提供分布式系统内存回收的方法、装置及分布式系统，其中所述方法包括：响应于满足内存回收条件，获取所述分布式系统中的工作节点针对内存回收的可用性信息；根据所述可用性信息，确定需要执行内存回收的工作节点；向需要执行内存回收的工作节点，发送内存回收命令。