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容错技术论文

时间:2023-03-27 16:56:00

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇容错技术论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

容错技术论文

第1篇

关键词:3G视频通信H.264/AVC容错技术

传统的视频编码标准都是围绕比特流的概念组织的。实际上用于传送数字视频的大多数网络体系结构并不适合直接传输比特流。在许多网络体系结构中,比特流需要拆分为数据分组。这些分组的特性,如最小/最大尺寸、相关开销和差错属性等在网络体系结构间、甚至在某个给定的网络体系结构内也是很不相同的。假如视频编码器自身能和网络特性很好的匹配,将能够获得更好的视频QoS。问题是如何容错地支持易差错的无线移动网络?为了解决无线移动信道视频的容错传输,我们将采用如前向纠错编码及支持差错复原的视频压缩编码技术来解决。H.264编解码器可以很好的解决易差错信道的视频容错传输。在3GPP/3GPP2的传输环境下通过选择适当的条带长度使H.264编解码器和无线移动信道的网络特性得到很好的匹配,实现无线移动信道视频的容错传输。H.264标准适用于无线网络传输的主要原因之一就是在概念上分为两层:视频编码层VCL(VideoCodingLayer)和网络抽象层NAL(NetworkAbstractionLayer),其中VCL负责高效的视频内容表示,它被设计成尽可能独立的网络,NAL负责对编码信息进行打包封装并通过指定网络进行传输。H.264中还定义了两种新的帧编码类型,即SP帧和SI帧来完成不同流的切换,可以根据传输网络和用户终端的具体情况自适应地在不同码率的视频流之间切换,这大大改善了视频流对3G网络的适应性。

一、3G视频通信中容错技术的应用

3G通信技术的出现使对话式无线视频业务成为可能,虽然3G网络在移动环境下的带宽可达384kbps,在静止环境下的带宽可以达到2Mbps,但是由于信道衰减、建筑物遮挡、终端移动、多用户干涉等原因影响,使得信道是时变且高误码的,因此,在3G网络上传输视频流时,仅仅追求高的压缩效率是不够的,必须有一定的容错和错误掩盖措施。最新的3GPP/3GPP2标准要求3G终端支持H.264/AVC视频编解码技术,同时由于硬件的限制,3G终端只支持部分H.264/AVC的容错工具。H.264中虽然提供了一些容错工具,但是它们有各自不同的用途和目的,即在不同的场合需要选择不同的组合来使用。

1.1错误隐藏技术由于错误隐藏技术能够利用接收到的数据来恢复丢失的数据,因此一般都应用在解码器端。在无线网络环境中,解码器的这种能力尤其重要,因为无线网络环境中误码率高,很多RTP包在传输中被网关或者路由器丢弃,而这些丢失的数据又必须在解码器端根据空间和时间上的相关性来恢复。错误隐藏技术的实现方法也很多,在JVT参考软件中,就使用了一种空间相关性的方法,即使用被丢失宏块周围的4个宏块来恢复被丢失的数据,其选用的标准是使恢复后边缘数据的SAD(sumofabsolutedifference)差最小。这种方法的效果虽不是最好,但是计算简单有效。

1.22Slice结构为了满足MTU大小的要求,在3G网络视频传输中对视频进行分片压缩显得尤其重要。经过分片压缩后的视频中每个RTP包中包含一个片,一般每个slice中包含一个或者几个宏块,并以RTP包的大小满足MTU的要求为准。

1.3帧内编码块刷新由于帧内编码不依赖时间上相邻帧的数据,所以帧内编码块能有效地阻止由于包丢失甚至帧丢失而引起的错误传播。对于对话式视频业务来说,由于实时性要求高,而且I帧刷新的频率较低,因此可以用帧内编码块来部分代替I帧的作用。H.264/AVC提供了两种帧内编码块刷新(intrablockrefreshing)模式;其中,一种是随机模式,即用户可以选择帧内编码块的数目,而由编码器随机决定哪些哪些位置上的宏块实行帧内编码;另一种是行刷新模式,即编码器在图像中依次选择一行进行帧内编码,但图像分辨率大小不同,每次需要帧内编码块的数目也不同,例如在QCIF格式图像中,每次需要选择一行,即11个宏块进行帧内编码,而在CIF格式图像中,这个数字变成22。

1.4参数集(ParameterSets)H.264标准中,取消了序列层和图像层,将原本属于序列和图像头部的大部分句法元素分离出来形成序列参数集SPS(SequenceParameterSet)和图像参数集PPS(PictureParame2terSet)。序列参数集包括了与一个图像序列有关的所有信息,如编码所用的档次和级别、图像大小等,应用于视频序列。图像参数集包含了属于一个图像的所有片的信息,如嫡编码方法、FMO,宏块到片组的映射方式等,应用视频序列中的一个或多个独立的图像。多个不同序列参数集和图像参数集被解码器正确接收后,被存储于不同的己编码位置,解码器依据每个己编码片的片头的存储位置选择合适的图像参数集来使用。

1.5冗余片(RedundantSlice)H.264编码器除了对片内的宏块进行一次编码外,还可以采用不同的编码参数对同一个宏块进行一次或多次编码,生成冗余片,冗余片的信息也被编码进同一个视频流中。解码器在能够使用主片的情况下会抛弃冗余片,反之如果主片丢失,也可以通过冗余片来重构质量。

1.6灵活的宏块排序(FMO)FMO技术通过片组(slicegroup)技术来实现。片组是由一个或者多个片组成,而每个片中通常包括一系列的宏块。采用FMO进行视频编码的好处在于,可以使因信道传输而引起的错误分散。具体实施方法是:帧图中的宏块可以组成一个或几个片组,每一个片组单独传输,当一个片组发生丢失时,可以利用与之临近的已经正确接收到的另一片组中的宏块进行有效的错误掩盖。片组组成方式可以是矩形方式或有规则的分散方式(例如,棋盘状),也可以是完全随机的分散方式。采用FMO提高了码流的容错能力,却使编码效率有所降低,同时也会增加编码延迟时间。

二、结论

通信技术的飞速发展,第三代数字无线移动通信网络以及多媒体信息服务(MMS)的兴起为无线移动环境下的多媒体通信业务(特别是视频)提供了应用和发展的需求.多媒体业务是3G的基本业务之一,然而视频通信业务对3G网络还是一种挑战,这是由于无线网络是一种易错网络,容易受到多径干扰、阴影衰落等多种条件的影响,致使视频传输流中的RTP包会大量丢失,因此对于3G无线网络中的视频通信业务,容错技术是不容忽视的。H.264/AVC视频编码标准本身提供了许多容错工具,可以很好的解决易差错信道的视频容错传输,提高3G视频通信的可用性。

参考文献:

[1]潘全卫.DHCP服务器容错方案[J].网管员世界.2009.(5):55-56.

第2篇

关键词:计算机网络;可靠性;原则

1计算机网络可靠性内涵

计算机网络可靠性的定义是:在指定的时间和条件下,计算机网络能够保持连接通畅,并且不会出现异常的性能。换句话说就是在计算机执行某一功能内容时,计算机网络可以保证和提供能够满足正常需求的网络吞吐量。计算机网络的可靠性和日常的生产和生活有着无法避免的联系,关系着国家的经济安全和稳定,牵连到所有计算机网络使用者的利益。计算机网络的可靠性如此重要,所有相关从事人员都应对其给予高度重视,并且就其不断提出改进的方法和意见。

2计算机网络的可靠性设计准则

在设计实践的的过程中,不断总结经验和教训,让其变得更加科学、条理、系统,是计算机网络可靠性设计的准则,并且这项准则是我们设计过程中所必须遵循的。计算机网络可靠性设计准则主要包括:

2.1冗余设计原则

通常来说我们有两种方法来提高计算机网络的可靠性:一是余度设计,二是容错技术。细说就是网络中的各个计算机单元可以成为彼此的备用机,当其中某一个计算机单元出现问题时,正常的计算机单元就会自动替生问题的计算机单元,这样就使计算机网络不会因为其中一个单元的问题导致整个系统的瘫痪,保证了计算机网络的可靠性

2.2先进性和继承性

合理地采用新技术是计算机网络可靠性的重要保证。新技术的使用:不仅要考量主干网络的技术发展,合理地采用适用的技术和先进的设备,让我们所设计的计算机网络能够满足未来网络技术发展的需要,并能够在很长一段时间内保证技术的领先;还要令采用的新技术有良好的继承性,能够保持对未来更先进技术设备的兼容性和可扩展性,从而帮助计算机网络实现更加平滑的更新换代。

2.3经济性

考虑到计算机网络整个生命周期的运行和维护费用,我们应该尽量减少网络系统铺设的成本,在最优成本条件下最高效率的完成其设计功能,即从软件和硬件两方面入手,选用更具有性价比的技术和设备,将搭建网络的成本降到最低,这才是保证计算机网络可靠性的最优方案。

2.4成熟性

在现有的技术条件下,为了提高计算机网络的可靠性,我们还应该选用质优、价廉、且具有良好口碑的技术设备。所提供的产品和单元也应该能够符合最新和最高的国内外行业标准,从而保证所设计网络的使用可靠性。

3提升计算机网络可靠性的方法

在遵循上述原则的基础上,为提升计算机网络可靠性,应采取以下设计和维护原则:

3.1采用容错设计方案

计算机网络可靠性要求在指定的时间和条件下,计算机网络能够保持连接通畅,并且不会出现异常的性能。为了达到这一目的,在计算机网络设计阶段需要确保系统的容错能力,对此,可将计算机网络系统的线路按照平行线进行设计,通过计算的设计允许所述用户终端在两个点上连接,这样一来主要网络的冗余问题就得到了解决。这使得计算机网络成为一个双相连接的网络,提升了计算机网络的容错能力和故障处理性能,能够有效避免系统瘫痪和故障后恢复缓慢的问题。但与此同时,容错设计方案下,系统发现故障、找出故障点和排除故障的速度有限,因此在计算机网络可靠性要求极高的情况下,仅采用容错设计是不充分的。

3.2采用双网络结构

采用上网络结构,可通过备用网络计算原网络的冗余,这样一来原网络一旦出现故障,造成网路不能正常运行时,备用网络就可代替原网络处理相关数据,以保证故障发生后网路系统的功能不受到影响,使得相应的业务得以正常开展。采用这种网络结构,能够大大提升系统识别故障、定位故障点和排除故障的效率。但相对于传统的容错设计而言,双网络结构需要投入更高的成本,因此实际设计工作中应结合计算机网络使用单位的经济能力和现有网络基础合理选择故障排除方案。

3.3采用分散网络结构

随着计算机网络技术的快速发展,为了满足广大用户的需求,分散网路结构营运而生。这种网络结构不但很好地取代了集中式网络结构的功能,同时也使得计算机网络的内部扩展可行性更高,为计算机网络的改造和更新提供了便利。因此,考虑到今后的可靠性提升和局部改造需求,在今后的计算机网络设计中,应尽量采用分散网络结构,避免采用传统的集中式网络结构。

3.4确保经济技术可行性

考虑到计算机网络运行的技术性与经济性,在实际设计中应结合使用者的条件与需求能合理控制整个运行周期的成本。除了要考虑当下搭建或改造计算机网络的成本,还要考虑该计算机网络的使用年限,维护成本以及未来的改造成本等等,在确保技术先进、可行,功能可靠的基础上,优先选择那些成本相对低廉、资金使用效率相对较高的设计或改造方案。

4总结

随着我国计算机设备和技术的迅速普及,计算机网络逐渐向着大规模、高异构的方向发展,在此发展趋势下,计算机网络的可靠性显得极为重要。对此,计算机网络设计者、管理者,应在充分了解计算机网络可靠性内涵和必要性的基础上,从以往的设计与运行案例中总结高可靠性设计准则,并以此指导计算机网络的设计,以提升计算机网络的抗干扰、容错和故障恢复能力,以全面提升计算网络的可靠性。

参考文献

[1]曹吉龙.计算机网络的可靠性优化[J].电子世界.2012(5):120-121.

[2]魏昭.计算机网络防御策略求精关键技术研究[D].北京航空航天大学博士学位论文,2014.

第3篇

[论文摘要]随着计算机技术的发展,使存储数据的技术手段也发生很大变化。存储信息并且防止信息丢失就成为了一个首要问题。利用RAID技术可以把数据分布到多个硬盘上,从而取得更好的稳定性和性能。

一、引言

随着计算机技术的快速发展和计算机应用的不断深入,计算机已经逐渐介入了我们的生活的方方面面,同时各个方面对计算机技术提出了更高的要求,为了适应人们的需要,计算机技术不断的在各个方面变革着。Internet的普及更加剧了信息的几何化增长,于是存储信息并且防止信息丢失就成为了一个首要问题。当然用于存储信息数据的设备就是关键了:比如对于一个大型的网站来说,因为存储设备的故障导致网站的片刻的瘫痪,也可能带来巨大的损失。那么,如何解决这一问题呢?很显然单靠用多个硬盘简单的备份不能从根本上解决问题。这时一种叫做独立冗余磁盘阵列(RAID)的技术就应运而生了,这种技术可以把数据分布到多个硬盘上,从而取得更好的稳定性和性能。

二、RAID技术

(一)RAID技术简介。RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列,在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势,可以提升硬盘速度,增大容量,提供容错功能够确保数据安全性,易于管理的优点,在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作,不会受到损坏硬盘的影响。

数据冗余的功能可以保证用户数据一旦发生损坏,就可利用冗余信息使损坏数据得以恢复,从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来,组成的磁盘组就像是一个硬盘,用户可以对它进行分区,格式化等等。总之,对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是,磁盘阵列的存储性能要比单个硬盘高很多,而且可以提供数据冗余。

(二)RAID的几种模式。RAID的级别从RAID概念的提出到现在,已经发展了多个级别,有明确标准级别分别是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四个级别。其他还有6、7、10、30、50等。

1.RAID 0。RAID 0又称为Stripe或Striping,即Data Stripping数据分条技术,它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID 0是由多个硬盘并发协同工作完成数据的读写,数据被均匀分布在各个硬盘上,一般情况下,使用的硬盘越多,读写的速度越快。RAID0的特点是读写速度快,并且价格便宜;缺点是安全性相对较差,因为在RAID0中的一个硬盘出现故障时,整个阵列的数据将会丢失。RAID0是最快和最有效的磁盘阵列类型,但没有容错功能。因此,RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。

2.RAID 1。RAID1称为磁盘镜像。原理是在两个硬盘之间建立完全的镜像,即所有数据会被同时存放到两个物理硬盘上,当一个磁盘出故障时,仍可从另一个硬盘中读取数据,因此安全性得到保障。但系统的成本大大提高,因为系统的实际有效硬盘空间仅为所有硬盘空间的一半。

3.RAID 3。RAID3是把数据分成多个“块”,按照一定的容错算法,存放在N+1个硬盘上,实际数据占用的有效空间为N个硬盘的空间总和,而第N+1个硬盘上存储的数据是校验容错信息,当这N+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故障时,从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据,这样,仅使用这N个硬盘也可以带伤继续工作(如采集和回放素材),当更换一个新硬盘后,系统可以重新恢复完整的校验容错信息。由于在一个硬盘阵列中,多于一个硬盘同时出现故障率的几率很小,所以一般情况下,使用RAID3,安全性是可以得到保障的。与RAID0相比,RAID3在读写速度方面相对较慢。

4.RAID4。RAID4即带奇偶校验码的独立磁盘结构,RAID4和RAID3很像,它对数据的访问是按数据块进行的,也就是按磁盘进行的,每次是一个盘,RAID4的特点和RAID3也挺象,不过在失败恢复时,它的难度可要比RAID3大得多了,控制器的设计难度也要大许多,而且访问数据的效率不怎么好。

5.RAID5。RAID5把校验块分散到所有的数据盘中。RAID5使用了一种特殊的算法,可以计算出任何一个带区校验块的存放位置。这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡,从而消除了产生瓶颈的可能。RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错。RAID5提高了系统可靠性,但对数据传输的并行性解决不好,而且控制器的设计也相当困难。

6.RAID 6。RAID6即带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构,它是对RAID5的扩展,主要是用于要求数据绝对不能出错的场合,使用了二种奇偶校验值,所以需要N+2个磁盘,同时对控制器的设计变得十分复杂,写入速度也不好,用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多,造成了不必须的负载,很少人用。

7.RAID7。RAID7即优化的高速数据传送磁盘结构,它所有的I/O传送均是同步进行的,可以分别控制,这样提高了系统的并行性和系统访问数据的速度;每个磁盘都带有高速缓冲存储器,实时操作系统可以使用任何实时操作芯片,达到不同实时系统的需要。允许使用SNMP协议进行管理和监视,可以对校验区指定独立的传送信道以提高效率。可以连接多台主机,当多用户访问系统时,访问时间几乎接近于0。但如果系统断电,在高速缓冲存储器内的数据就会全部丢失,因此需要和UPS一起工作,RAID7系统成本很高。

8.RAID10。RAID10即高可靠性与高效磁盘结构它是一个带区结构加一个镜象结构,可以达到既高效又高速的目的。这种新结构的价格高,可扩充性不好。

9.RAID53。RAID7即高效数据传送磁盘结构,是RAID3和带区结构的统一,因此它速度比较快,也有容错功能。但价格十分高,不易于实现。

三、RAID级别的的选择

使用的容错算法和分块大小决定RAID使用的应用场合,在通常情况下,RAID3比较适合大文件类型且安全性要求较高的应用,如视频编辑、硬盘播出机、大型数据库等;而RAID5适合较小文件的应用,如文字、图片、小型数据库等。RAID级别的选择有三个主要因素:可用性(数据冗余)、性能和成本。

四、RAID技术的实现方法

RAID实现有两种方法,一种是用专门的控制新片来完成,控制芯片可以做成RAID卡的形式,也可以集成在主板上。另一种方法是用软件的方法来实现,比如WIN2000就含有软件RAID的功能。

总之,冗余磁盘阵列RAID技术,能够将有效数据和校验数据均匀分布在多个硬盘中并加入校验数据,当有硬盘损坏时,通过校验数据恢复损坏硬盘申的数据。在恢复过程中,不影响系统的服务。同时,RAID系统可以大幅度提高磁盘数据1/0(input/outpu志;输入输出)的性能。通过配置并使用RAID系统,可以最大限度地减少由于硬件损坏造成的系统故障和数据丢失。

参考文献

[1]基于网络RAID结构的IP存储广域网性能研究 / 崔宝江著。

[2]二级网络条纹数据布局及其相关问题的研究/ 刘晓光。

第4篇

关键词:系统容错;负载平衡;数据集成服务;数据传输;数据仓库;数据采集、

1. 数据集成服务系统

1.1数据集成服务系统(DTS)的发展历史及现状

DTS 是英文Data Totalization Service 的缩写,意思是数据集成服务。DTS集成了数据采集、数据传输、数据处理、数据仓库等多项技术,使用了最先进的互联网技术,把信息技术与传统的石油勘探开发进行了有机的结合。DTS 数据集成起源于1999 年中海技服承担的国家863 钻井液技术集成项目,经过不断地开发,最后形成了功能强大的集成化数据服务。

目前DTS服务已经成功地推广到渤海五号的QHD作业区、渤海十号的SZ作业区及南海四号的W作业区,并成功地将数据实时地显示到中海石油有限公司的各个地区公司。

1.2 DTS的系统结构

DTS对作业现场的数据集成后实时地传输到下设在陆地的数据库服务器,然后由数据中心进行分析处理, 分析处理的结果则及时地反馈给作业现场,同时利用网络技术分发给网上的各远程终端。

DTS系统结构如图1.1

图1.1 DTS系统结构图

(注1:在此进行动态平衡处理整个系统的作业任务,使系统负载处于优化状态。)

由图1.1可以看出:DTS的油田远程勘探、开发数据集成服务系统主要由三部分构成:现场采集装置;传输装置;各种地质、工程资料装置。

该系统集成了油田开发过程中钻井、完井、油藏测试等各个阶段的现场数据,形成了完善的钻完井信息管理系统。通过数据集成服务,不仅有助于后方基地的决策,而且可以实现作业过程的远程监控及现场数据资源的二次开发。其成功的应用,改变了传统的管理模式和工作方法,对安全、优质、高效、低耗、低污染的石油勘探开发提供了有力的技术支持。

DTS系统把各种现场数据采集设备采集的数据通过卫星与总部数据库与其它各种终端进行传输,在这个庞大的传输系统中不可避免地要遇到分布式系统几乎全部要遇到的瓶颈问题―――即整个系统的负载平衡、系统容错问题。

2. 系统容错和负载平衡技术概述

2.1 概念

系统的容错和平衡负载是大型分布式系统中的两个重要的概念。在分布式系统中,相对客户端无需知道中间层应用服务器的确切位置,所以中间层应用服务器出错所造成的危害往往是致命的。但是,如果多个执行相同任务的服务器同时工作,系统在某个服务器发生故障后能将当前服务器中的任务切换到另一台正常工作的服务器,这将实现系统的自动容错功能。同样,如果能将大量的任务平均分配到多个执行相同服务的服务器, 这将平衡服务器的负载,减少系统等待时间,提高整个系统的效率。

2.2 特点

(1)当某台应用服务器发生故障时,原先连接到该应用服务器的相对终端可以立刻连接到其它提供相同服务的应用服务器,并继续相互进行作业,这就是所谓的容错能力。

    (2)断点续传功能:这种机制能够有效地避免数据传输或保存的冗余重复。

(3)能够根据系统的不同负荷,动态分配数据传输链路连接,不至于有的相对终端负载过重,有的相对终端负载相对过轻,使所有的相对终端的负载达到一个平衡。这就是所谓的负载平衡能力。

3. 系统容错和负载平衡技术的实现

Delphi提供了一个TSimpleObjectBroker组件,该组件提供了基本的容错能力和负载平衡能力,通过对此组件编程来实现系统的平衡负载和自动容错功能。

3.1容错能力的实现

TSimpleObjectBroker组件能维护一个能够执行应用服务器的机器列表,并且提供其中的机器名给TDCOMConnection或TSocketconnection作为连接的远程机器的名称。当TDCOMConnection或TSocketconnection连接的主机出 现故障时,TDCOMConnection或TSocketconnection可以从TSimpleObjectBroker取得一个新的能够执行应用程序服务器的远程机器名称,然后再连接到这台新机器以取得应用程序服务器的的服务。

3.2暂存数据的实现

TClientDataSet组件提供了两个方法SavetoFile和LoadFromFile。当所有的应用程序服务器都发生了故障,或是数据库服务器发生了故障,调用SaveToFile方法把ClientDataSet中所有的数据包括在相对客户端更新的数据保存到一个文件中,然后在应用程序服务器或是数据库服务器恢复正常后再执行相对客户端应用程序,调用LoadFromFile方法加载先前存储的数据到ClientDataSet中,再调用ApplyUpdates方法把相对客户端更新的数据更新回数据库中。

3.3 负载平衡能力的实现

要让分布式多层结构提供负载平衡能力,只需TSimpleObjectBroker的LoadBalanced属性设为True就可以提供简单的负载平衡能力。

3.4 断点续传的实现

现场数据集成系统将采集并经过处理的数据按照某种协议进行分割打包成一个个经过编码的数据元,在以经过编码的数据元为单位的数据传输过程中如发生中断,系统的断点续传功能将自动记载先前进行数据传输IP地址、主机号及数据传输发生中断时断点数据元的编码,当恢复数据传输后系统从数据传输发生中断时的断点开始进行数据传输。这样就避免因数据重复传输而造成的数据冗余。

4.  结束语

远程数据集成系统不能只是现场数据的简单再现。未来的数据集成系统还要从以下几个方面加以发展:

(1)、围绕需求在充分利用井场信息,收集整理井场其它资料以充实数据来源,在此基础上完成多种资料的数字化、规范远程传输的数据格式和内容。

(2)、编制适合不同需要、丰富高效的客户端软件。

(3)、要充分利用实时数据资料,充分利用已有的软件,加快开发急需的事故诊断、专业分析、工程评价等应用软件,不断提高生产管理者的决策水平。

参考文献:

[1].宋永强.油田数据集成服务系统简介.中国海洋石油总公司技术服务公司(2001.3)

[2].姜洪.张希等.数据库技术.国防工业出版社

[3]. 李标.Internet技术在石油工业中的应用.中国海洋石油出版社

[4].罗昌隆.油田远程勘探、开发数据集成服务系统.石油工业出版社

[5]. 陈彦林 王晓宁. 开发安全稳固的分布式多层应用系统. 中国航天科技集

团第十一研究所计算中心

第5篇

科研人员针对计算机网络设计,以及计算机网络设计的建设,总结出以下设计原则,对已规范和知道计算机网络可靠性的优化,这些原则起到了重要作用。原则一:按照国际设计标准规定,借助开放式的计算机网络体系结构,将异构系统进行连接,或者将异种设备相连接。这一设计原则具扩展与升级的能力。原则二:计算机网络可靠性的设计,其实是将设计的先进、成熟,以及使用与通用等特性的完美结合。计算机网络技术的成熟和先进,首先需要将网络拓扑结构的实用性与通用性相结合。原则三:计算机网络的互通能力要强,可以实现多种通信协议。原则四:计算机网络要有较高的安全性与可靠性,同时还要具备冗余能力以及容错能力,管理性要强,此外网络管理软件要现金,选择的网络设备要支持SNMP和CMIP。原则五:选择的计算机网络链路的截止一定要保证质量,如此才能够保证主干网足够大的带宽,且实现网络良好的响应速度。原则六:保护当下对计算机网络的投资,对现有资源进行充分利用,合理的分配硬件设施、网络布线系统,合理的调用网络操作系统与网络应用软件。原则七:计算机网络的可靠性,在设计过程中要尽可能的提高性价比。

2计算机网络可靠性优化的方法

通常从两方面着手,来改善计算机网络的可靠性。一方面,提高计算机网络的可靠性是从相关的部件着手;另一方面,则是增加计算机网络相应的冗余部件,这样不但使计算机网络功能的需求得到满足,而且,也极大的提高了计算机网络的可靠性。此外,这种形式也提升了计算机网络建设的成本投入。一般,计算机网络可靠性的优化方法,通常采用的方法分别是试凑方法和分层处理方法。

2.1关于计算机网络优化的试凑方法

关于试凑方法,指的是将适合计算机网络可靠性要求的方法研究出多种,然后通过比较各个方法所需要的费用来选择。一旦出现这种情形,我们一般情况下,都会在多个设计方案中,选出比较好的方案,或者通过对多个方案的比较,选择一个既省时又节省费用的方案。如若费用充足,可以对其设计相应的冗余,这样不仅可以提高和加强网络的可靠性,同样也可以对内容进行扩展,为进一步升级奠定基础。因此,计算机网络的可靠性在优化时极为重视这个环节。

2.2关于计算机网络优化的分层处理方法

计算机网络首先是一个多层次的系统,对计算机网络可靠性的要求,换言之就是对各个层次的可靠性的要求。由此,关于计算机网络优化的分层处理方法,其作为由美国国防部提出的完整方案倍受重视。分层处理方法将计算机网络分为4个层面,分别是服务层、逻辑层、系统层以及物理层等层次,在对每个层次的可靠性通过具体的测度指标定义之后,再对可以提高可靠性的技术与保障措施进一步规定。不过,关于计算机网络优化的分层处理方法的应用,如何进行分层,如何对每个层次进行协调,以最终保证可靠性测度指标达到最佳效果,依然是我们未来需深入研究的一个重要课题。

2.3关于计算机网络可靠性设计策略

计算机网络的可靠性设计策略,涵盖了容错性设计策略和双网络冗余设计策略,以及网络层次和体系结构设计策略。其中计算机网络的容错性设计要遵循并行主干,及双网络中心的原则为指导;双网络冗余设计策略,指的是在单一的计算机网络上,增加另外一种备用的网络,借助计算机网络的冗余,解决计算机网络的容错。此外,网络层次和体系结构设计策略等在计算机网络结构的可靠性的优化过程中起到了重要的作用。

3结论

第6篇

关键词:AMR,CAN,总线,电力集中抄表系统,ARM,LPC2294

 

引言

随着计算机技术和通信技术的迅速发展,将众多的计量点数据进行采集、传输、处理已经成为现实。自动抄表(the Automatic Meter Reading)技术,简称AMR,得益于八十年代的计算机技术,正成为抄表技术的发展趋势。

1 电力集中抄表系统的构成

本文提出的电力集中抄表系统采用三层体系结构如图1所示:第一层是主站服务器,其主要作用是负责存储多功能电表的数据、实现对仪表的远程监控、远程控制等功能。服务器安装在客户服务中心的抄表主站通过GPRS/GSM来查收各个多功能电表的相关数据和参数。第二层是集中器,集中器通过GPRS/GSM与主站服务器相连,通过CAN总线与第三层的采集终端相连。主要有两项任务:一是完成与采集器的数据通信工作,向采集器下达电量数据冻结命令,定时循环接收采集器的电量数据,或根据系统要求接收某个电表或某组电表的数据。另外的任务就是根据系统要求完成与主站服务器的通信,将用户用电数据等主站需要的信息传送到主站数据库中。第三层是采集器。在采集器中嵌入了各种标准通信规约,可实现对各种各样电表的采集。采集器可同时采集、存储64块电表的数据,采集器除了完成电表的电量数据采集工作以外,还要根据系统的要求完成与集中器之间的数据通信,将需要传送的电量数据送到集中器中。系统信道包括GPRS/GSM 无线通信、CAN 总线。主站服务器与集中器之间的GPRS/GSM 无线通信,集中器与采集器之间采用CAN 总线通信。通过GPRS/GSM无线通信,能够及时、方便地进行系统的远程信息传输,与主站服务器实现信息交换;每台集中器通过CAN总线,可以管理最多110 个采集器(CAN 节点)。

图1 基于ARM 的CAN 总线的电力集中抄表系统示意图

2 CAN 总线通信系统设计

2.1 CAN 总线简介

CAN(ControllerArea Network)即控制器局域网,CAN总线是国际上应用最广泛的现场总线之一。它最早是由德国Bosch公司推出的,CAN通信协议是一种用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信协议。作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式,CAN总线已被广泛应用于各个自动化控制系统中。论文参考网。例如,在汽车电子、自动控制、智能大厦、电子系统、安防监控等各领域中,CAN总线具有不可比拟的优越性。本设计给出CAN总线节点方案。它采用内置多路CAN总线控制器LPC2294作为主控制器,使得该节点体积小、功耗低、抗干扰性好,因而特别适用于汽车、工业控制以及医疗系统和容错维护总线中。

2.2 CAN节点硬件电路组成

CAN节点硬件电路如图2所示,由ARM微控制器LPC2294、CAN总线收发器TJA1050T、高速光耦6N137和电源隔离模块B0505S等组成。

图2 CAN节点硬件电路原理框图

(1)控制器特点

本设计选用的LPC2294是PHILIPS公司新推出的一款功能强大的超低功耗的具有ARM7TDMI内核的32位微控制器。论文参考网。论文参考网。144脚封装、两个32位定时器、八路10位ADC、四路CAN通道和PWM通道以及多达九个的外部中断,内部嵌入256K字节高速Flash存储器和16K字节静态RAM,包含76(使用了外部存储器)~112(单片)个GPIO口。如此丰富的片上资源完全可以满足一般的工业控制的需要,同时还可以减少系统硬件设计的复杂度。另外,LPC2294支持JTAG实时仿真和跟踪、128位宽度的存储器接口和独特的加速结构,使32位代码能够在高达60MHz的操作频率下运行。LPC2294内部集成有四路CAN控制器:符合CAN规范CAN2.0B,ISO 11989-1标准:总线数据波特度均可达1Mbps;可访问32位的寄存器和RAM;全局验收过滤器可识别几乎所有总线的11位和29位Rx标识符;验收过滤器为选择的标准标识符提供了FullCAN-style自动接收功能。作为本设计的核心部件,LPC2294不仅担起主控制器的作用,同时还作为CAN网络的节点控制器,与网络中的其它节点实现数据传输与交换。

(2)收发器特点

收发器TJA1050T是CAN协议控制器和物理总线之间的接口,它与“ISO 11898”标准完全兼容。CANH和CANL理想配合,可使电磁辐射减到更低。除此之外,TJA1050T不上电时,总线呈现无源特性,这使得TJA1050T在性能上大大优于以前的CAN总线收发器。TJA1050T有两种工作模式:高速模式和静音模式(它们由引脚“S”来控制)。在高速模式中,总线输出信号有固定的斜率,并且以尽量快的速度切换。高速模式适用于最大位速度和最大总线长度的情况,而且此时其收发器循环延迟最小。静音模式时发送器是禁能的。它不管TxD的输入信号。静音模式可以防止CAN控制器不受控制时对网络通讯造成堵塞。

3 CAN 总线通信系统软件设计

对于LPC2294微处理器来说,CAN控制器完全是基于事件触发的,即在本身状态发生改变时,CAN控制器会把状态变化的结果告诉微处理器。因此中心微处理器可以采用中断的方式或者轮询的方式对CAN控制器做出相应的处理。各CAN节点按规定格式和周期发送数据到总线上,同时根据需要各取所需报文。对于接收数据,本系统采用中断的方式实现,一旦中断发生,即将接收的数据装载到相应的报文寄存器中。此时利用屏蔽滤波寄存器对接收报文的标识符和预先在接收缓冲器初始化时设定的标识符进行有选择地逐位比较,只有标识符匹配的报文才能进入接收缓冲器,那些不符合要求的报文将被屏蔽于接收缓冲器外,从而减轻CPU处理报文的负担。

3.1 CAN 控制器初始化

初始化CAN控制器的操作包括:硬件使能、软件复位、设置报警界限、设置总线波特率、设置中断工作方式、设置验收滤波器工作方式、设置工作模式并启动CAN等。初始化程序如下:

HwEnCAN(CanNum);//硬件使能,CanNum=0~3,指四路CAN控制器

SofiRstCAN(CanNum);//软件复位寄存器

CANEWL(CanNum).Bits.EWL_BIT=USE_EWL_CAN[CanNum];//设错误警告界限

CANBTR(CanNum).Word=USE_BTR CAN[CanNum];//初始化波特率

VICDefVectAddr=(UINT32)CANIntPrg;//初始化中断为非向量中断

VICIntEnable |=(1<<19)|(1<<(20+CanNum))|(1<<(26+CanNum));

CANIER(CanNum).Word= USE_INT_CAN[CanNum];

CANAFMR.Bits.AccBP_ BIT=1;//配置验收滤波器(旁路状态,即屏蔽验收滤波器)

CANMOD(CanNum).Bits.TPM_BIT=USE_TPMCAN[CanNum];//初始化工作模式

CANMOD(CanNum).Bits.LOM_BIT=USE_MOD_CAN[CanNum];

SoftEnCAN(CanNum);//启动CAN

3.2 数据发送

将待发送的数据打包成符合CAN协议的帧格式后,便可写入发送缓冲区,并启动发送。在写发送缓冲区前必须查询其状态。LPC2294中的每个CAN控制器有三个发送缓冲区,它们的状态可通过查询CANSR得知。只有当其中有空闲的发送缓冲区时才可将数据写入。在发送大量数据时,这一步显得尤其重要,否则发送可靠性将不能保证。启动发送成功后,只能通过查询CANGSR的TCS位或配合发送成功中断来判断数据是否发送成功。

3.3 数据接收

接收数据可采用查询方式或中断方式。在某一段时间内,CAN总线并不总是在活动,为了提高效率,可采用中断方式。在初始化程序中必须使能接收中断。在中断服务子程序中,读取CANICR,判断是否有接收中断标志,有则读取接收缓冲区数据。为了防止接收缓冲区数据溢出,可开辟一个循环接收数据队列来暂时存储数据,主程序则通过查询该队列来获得总线数据。

4 总结

基于ARM 的CAN 总线的电力集中抄表系统的数据通信具有很强的实时性、可靠性和抗干扰性,该系统的样机正在进行挂网测试,以期通过研究和改进,进一步提高程序的通信处理、纠错和容错能力。

参考文献

[1]栗玉霞,徐建政,刘爱兵.GPRS技术在自动抄表系统中的应用[J].电力自动化设备, 2003 (12): 52-54.

[2]李驹光等.ARM应用系统开发详解。北京:清华大学出版社,2003..

[3]吴明辉.基于ARM的嵌入式系统开发及应用.北京:人民邮电出版社,2004.

[4]周立功.ARM 嵌入式系统基础教程[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2005.

[5]CAN Specification Version 2.0, Part A and B, Philips Semiconductors,1992.

第7篇

关键词 文本挖掘;Hadoop;云计算;文本数据

中图分类号 TP301 文献标识码 A 文章编号 1000-2537(2016)03-0084-05

Abstract To overcome the problem of low time efficiency for commonly used text data mining system in the treatment of massive text data, an improved mass text data mining method was put forward based on the Hadoop cloud platform.This method firstly improved traditional Hadoop cloud framework to meet the needs of the massive text data mining, and then decomposed mass text data sets and mining task to multiple computers of the improved platform for parallel processing. By doing so, this method realizes the mass text data mining platform based on the improved Hadoop cloud platform. The effectiveness of this improved platform is verified by the mass experimental data set composed of 10 000 news materials.

Key words text mining; Hadoop; cloud computing; text data;

随着计算机技术与信息技术的飞速发展,国民经济各行业所获得的数据呈爆炸式增长,TB级甚至PB级海量数据无处不在[1].由于数据主要来自于互联网,例如电子商务、微博等,这些数据主要以文本形式存储,十分繁杂但又极具价值.它们产生的速度远远超过了人们收集信息、利用信息的速度,使得人们无法快速有效地查找到自己真正感兴趣的信息,从而造成了时间、资金和精力的巨大浪费,导致“数据资源”变成“数据灾难”[2].因此,如何有效地从这类海量数据中获取信息或规律已成为当今信息科学技术领域所面临的基本科学问题之一.

然而, 在传统计算框架下,海量文本数据的处理一般需要借助高性能机或者是更大规模的计算设备来完成[3].这虽然能够在一定程度上解决海量数据的处理问题,但是其具有成本昂贵、随着时间推移容错性能差、可扩展性差等缺点,从而导致其很难普及[4].

Hadoop云平台作为一种专门处理海量数据的新式计算模型于2005年被提出,2011年1.0.0版本释出,标志着Hadoop已经初具生产规模,它将现代计算机的高性能与人的高智能相结合,是当今处理海量数据最有效、最核心的手段与途径[5].论文将传统Hadoop云平台进行改进以适应海量文本数据挖掘的需要,然后将海量文本数据集和挖掘任务分解到该改进平台上的多台计算机上并行处理,从而实现了一个基于改进Hadoop云平台的海量文本数据挖掘平台,并通过对10 000篇新闻材料组成的实验数据集进行挖掘验验证了平台的有效性和高效性.

1 Hadoop云平台简介

Hadoop云平台[6]是由Apache基金会开发的一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架,是一个能够让用户轻松架构和使用的分布式计算平台.通过该框架,用户可以在不了解分布式底层细节的情况下,开发分布式程序,充分利用集群的威力高速运算和存储.Hadoop框架由HDFS[7]和MapReduce[8]组成,其中,Hadoop分布式文件系统(HDFS)[3]在最开始是作为Apache Nutch搜索引擎项目的基础架构而开发的,目前已经是Apache Hadoop Core项目的一部分.HDFS被设计成适合运行在通用硬件(commodity hardware)上的分布式文件系统.它和现有的分布式文件系统有很多共同点.但同时,它和其他的分布式文件系统的区别也很明显[9].HDFS是一个高度容错性的系统,适合部署在廉价的机器上;能提供高吞吐量的数据访问,非常适合大规模数据集上的应用[10].MapReduce[11]是谷歌开发的一种分布式程序设计框架,基于它编写的应用程序能够运行在由上千台计算机组成的大型集群上,并且以一种可靠容错的方式对海量数据进行并行处理.Hadoop能够实现对多种类型文件的处理,比如文本、图像、视频等.我们可以根据自己的需要编写特定的应用程序来完成任务目标 [12].

2 传统基于Hadoop云平台的文本数据挖掘

在传统基于Hadoop云平台的文本挖掘系统中,节点主要分为主节点(Master)和从节点(Slave)这两类.整个系统仅有一个Master节点,由NameNode、文本数据集、JobTracker、文本挖掘算法库组成.在系统中可有多个Slave节点,它由DataNode、TaskTracker组成,主要负责系统的存储和计算任务.系统的整体架构如图1所示.

NameNode: 整个集群中只有一个,是整个系统的大脑,负责管理HDFS的目录树和相关的文件元数据信息以及监控各个DataNode的健康状态.NameNode主要职责是跟踪文件如何被分割成文件块、文件块又被哪些节点存储,以及分布式文件系统的整体运行状态是否正常等,如果NameNode节点停止运行的话将会导致数据节点无法通信,客户端无法读取和写入数据到HDFS,实际上这也将导致整个系统停止工作.通常情况下每个Slave节点安装一个DataNode,数据以若干个固定大小的block块的形式在其上存储,定期向NameNode汇报其上存储的数据信息.

文本挖掘算法库主要用于存储对数据进行挖掘所需的算法,这些算法都被存于Master节点中.通常算法都是串行的,为使它们能够在Hadoop云平台执行,在使用之前需要对它们按照Hadoop云平台的特点进行改造.在挖掘过程中,JobTracker会根据实际所需自动将其分发至各Slave节点,供TaskTracker使用.

在该系统中,Master周期性地ping每个Slave,如果在一个时间段内Slave没有返回信息,Master就会标注该Slave节点失效,此节点上所有任务将被重新初始空闲状态,并被分配给其他Slave执行.

从功能上划分,NameNode、DataNode、文本数据集形成了系统的存储部件,JobTracker、文本挖掘算法库、TaskTracker形成了系统的计算部件.

3 Hadoop云平台的改进

在海量文本数据挖掘中,网络通信性能制约了系统性能的提高,网络宽带资源比较重要.在“计算迁移总是比数据迁移代价低”[12]的思想指导下,本文将计算节点和存储节点配置在一起,在任务调度时尽量在保存相应输入文件块的设备上分配并执行任务,这种方法使得大部分并行任务都在本地机器上读取输入数据,有效的减少网络数据流量,从而减少了节点间的通讯消耗.

在Hadoop云平台工作过程中,节点间的数据传输消耗大量时间,如果能减少数据传输次数,就有可能提高系统整体时间性能.在传统的Hadoop云平台中,需要将具有相同键值Key/Value对的中间数据传送到同一个Reduce节点归约.如果相同类型的键值Key/Value对较多,即这类中间结果较多的话,那么节点间就必定存在大量中间结果的传送,这势必消耗大量宽带资源,平台的时间性能也就交差.为此,我们对传统Hadoop云平台作如下修改:在Map阶段增加一个CombineProcess模块,对同一Map阶段中具有相同键值Key/Value对的中间结果做一个初步合并,并过滤掉一些无用的中间结果.改进后的Hadoop云平台海量文本数据挖掘系统工作流程如图2所示.

由于CombineProcess模块位于Map阶段,只在本地机上执行,并不存在节点间的数据传输,因此,该模块耗时较少.而在文本挖掘中,相同键值Key/Value对的中间结果以及无用的中间结果较多,经过CombineProcess模块的初步合并和过滤,能够减少很多中间结果,相应地也就较多地减少了节点间的数据传输,此较少的消耗时间要比CombineProcess模块在本地机上执行初步合并和过滤所消耗的时间要多得多,因此,改进后的Hadoop云平台系统在整体上能够减少耗时,执行效率能够有所提升.

4 仿真实验

在实验中,我们的Hadoop云平台由9台计算机组成(其中1台为Master,另8台为Slave),操作系统均为CentOS-6.4 64 bit,配置均为八核IntelCorei 7处理器,4 GB内存,1 TB硬盘,Hadoop版本为1.1.2,Java版本为1.7.25,每个节点通过100Mb/s的局域网连接.实验数据集,从新华网(http:///)下载2010―2013年间新闻材料,共10 000篇,包括财经、法律、娱乐、体育、计算机等10大类.这些实验数据集经预处理后 (忽略所有的报头)进行挖掘实验,采用改进前后的Hadoop云平台海量文本挖掘系统,主要进行了以下3组不同的对比实验(注:所有时间结果都四舍五入取整):

实验1 处理10 000篇新闻材料,文件复制数分别设为1和3,BlockSize设为10 M,系统执行时间如表1所示.

从表1可以看出:文件复制数的增多并没有提高整体挖掘的时间性能,同时,文件复制数增多,系统准备时间在一定程度上会增多.

实验2 文件复制数设为1, Slave分别为2,4,6,8台,BlockSize设为10 M,处理10 000篇新闻材料,系统执行时间如表2所示.

从表3可以看出:BlockSize分块大小对系统有很大影响.如果BlockBlockSize较小,那么Job数目增多,系统调度频繁,节点间通信开销大,性能降低;如果BlockBlockSize较大,虽节点间通信开销小,但是并行程度较低,节点内部计算时间较大.

从表1、表2和表3可以看出:在同样条件下,改进后的Hadoop云平台海量文本数据挖掘系统在时间消耗上都优于改进前的平台系统.这是因为改进后的平台系统能够借助CombineProcess模块来过滤掉一些无用的数据,且把计算节点和存储节点尽可能配置在一起,从而极大地减少了节点间的网络通讯,进而提高了系统的整体时间性能.

5 结束语

针对传统文本挖掘系统作用于海量文本数据时时间性能较低的问题,论文把Hadoop云平台引入其中并加以改进,在此基础上提出了一个基于改进Hadoop云平台的海量文本数据挖掘系统.以人民网上下载的10 000篇新闻材料作为实验数据集,分别进行了不同的3组对比实验,结果都显示改进后的平台系统在时间性能上有一定程度上的提高,这也表明了改进后的平台系统是有一定实用价值的.论文下一步的工作将是对平台系统改进前后的挖掘精度,以及应用于其他类型的海量数据,例如对海量植物叶片图像数据所涉及的关键技术做进一步研究.

参考文献:

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[2] 王 珊,王会举,覃雄派,等. 架构大数据:挑战、现状与展望[J].计算机学报, 2011,34(10):1741-1752.

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[4] THEUER H, LASS S. Engineering data management systeme/product data management systeme [J]. Productivity Manag, 2010,15(4):34-38.

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[10] 李建江,崔 健,王 聃. MapReduce并行编程模型研究综述[J].电子学报, 2011,39(11):2635-2642.

第8篇

一、论文名称、课题来源、选题依据

论文名称:基于bp神经网络的技术创新预测与评估模型及其应用研究

课题来源:单位自拟课题或省政府下达的研究课题

选题依据:

技术创新预测和评估是企业技术创新决策的前提和依据。通过技术创新预测和评估,可以使企业对未来的技术发展水平及其变化趋势有正确的把握,从而为企业的技术创新决策提供科学的依据,以减少技术创新决策过程中的主观性和盲目性。只有在正确把握技术创新发展方向的前提下,企业的技术创新工作才能沿着正确方向开展,企业产品的市场竞争力才能得到不断加强。在市场竞争日趋激烈的现代商业中,企业的技术创新决定着企业生存和发展、前途与命运,为了确保技术创新工作的正确性,企业对技术创新的预测和评估提出了更高的要求。

二、本课题国内外研究现状及发展趋势

现有的技术创新预测方法可分为趋势外推法、相关分析法和专家预测法三大类。

(1)趋势外推法。指利用过去和现在的技术、经济信息,分析技术发展趋势和规律,在分析判断这些趋势和规律将继续的前提下,将过去和现在的趋势向未来推演。生长曲线法是趋势外推法中的一种应用较为广泛的技术创新预测方法,美国生物学家和人口统计学家raymondpearl提出的pearl曲线(数学模型为:y=l∕[1+a?exp(-b·t)])及英国数学家和统计学家gompertz提出的gompertz曲线(数学模型为:y=l·exp(-b·t))皆属于生长曲线,其预测值y为技术性能指标,t为时间自变量,l、a、b皆为常数。ridenour模型也属于生长曲线预测法,但它假定新技术的成长速度与熟悉该项技术的人数成正比,主要适用于新技术、新产品的扩散预测。

(2)相关分析法。利用一系列条件、参数、因果关系数据和其他信息,建立预测对象与影响因素的因果关系模型,预测技术的发展变化。相关分析法认为,一种技术性能的改进或其应用的扩展是和其他一些已知因素高度相关的,这样,通过已知因素的分析就可以对该项技术进行预测。相关分析法主要有以下几种:导前-滞后相关分析、技术进步与经验积累的相关分析、技术信息与人员数等因素的相关分析及目标与手段的相关分析等方法。

(3)专家预测法。以专家意见作为信息来源,通过系统的调查、征询专家的意见,分析和整理出预测结果。专家预测法主要有:专家个人判断法、专家会议法、头脑风暴法及德尔菲法等,其中,德尔菲法吸收了前几种专家预测法的长处,避免了其缺点,被认为是技术预测中最有效的专家预测法。

趋势外推法的预测数据只能为纵向数据,在进行产品技术创新预测时,只能利用过去的产品技术性能这一个指标来预测它的随时间的发展趋势,并不涉及影响产品技术创新的科技、经济、产业、市场、社会及政策等多方面因素。在现代商业经济中,对于产品技术发展的预测不能简单地归结为产品过去技术性能指标按时间的进展来类推,而应系统综合地考虑现代商业中其他因素对企业产品技术创新的深刻影响。相关分析法尽管可同时按横向数据和纵向数据来进行预测,但由于它是利用过去的历史数据中的某些影响产品技术创新的因素求出的具体的回归预测式,而所得到的回归预测模型往往只能考虑少数几种主要影响因素,略去了许多未考虑的因素,所以,所建模型对实际问题的表达能力也不够准确,预测结果与实际的符合程度也有较大偏差。专家预测法是一种定性预测方法,依靠的是预测者的知识和经验,往往带有主观性,难以满足企业对技术创新预测准确度的要求。以上这些技术创新预测技术和方法为企业技术创新工作的开展做出了很大的贡献,为企业技术创新的预测提供了科学的方法论,但在新的经济和市场环境下,技术创新预测的方法和技术应有新的丰富和发展,以克服自身的不足,更进一步适应时展的需要,为企业的技术创新工作的开展和企业的生存与发展提供先进的基础理论和技术方法。

目前,在我国企业技术创新评估中,一般只考虑如下四个方面的因素:(1)技术的先进性、可行性、连续性;(2)经济效果;(3)社会效果;(4)风险性,在对此四方面内容逐个分析后,再作综合评估。在综合评估中所用的方法主要有:delphi法(专家法)、ahp法(层次分析法)、模糊评估法、决策树法、战略方法及各种图例法等,但技术创新的评估是一个非常复杂的系统,其中存在着广泛的非线性、时变性和不确定性,同时,还涉及技术、经济、管理、社会等诸多复杂因素,目前所使用的原理和方法,难以满足企业对技术创新评估科学性的要求。关于技术创新评估的研究,在我国的历史还不长,无论是指标体系还是评估方法,均处于研究之中,我们认为目前在企业技术创新评估方面应做的工作是:(1)建立一套符合我国实际情况的技术创新评估指标体系;(2)建立一种适应于多因素、非线性和不确定性的综合评估方法。

这种情况下,神经网络技术就有其特有的优势,以其并行分布、自组织、自适应、自学习和容错性等优良性能,可以较好地适应技术创新预测和评估这类多因素、不确定性和非线性问题,它能克服上述各方法的不足。本项目以bp神经网络作为基于多因素的技术创新预测和评估模型构建的基础,bp神经网络由输入层、隐含层和输出层构成,各层的神经元数目不同,由正向传播和反向传播组成,在进行产品技术创新预测和评估时,从输入层输入影响产品技术创新预测值和评估值的n个因素信息,经隐含层处理后传入输出层,其输出值y即为产品技术创新技术性能指标的预测值或产品技术创新的评估值。这种n个因素指标的设置,考虑了概括性和动态性,力求全面、客观地反映影响产品技术创新发展的主要因素和导致产品个体差异的主要因素,尽管是黑匣子式的预测和评估,但事实证明它自身的强大学习能力可将需考虑的多种因素的数据进行融合,输出一个经非线性变换后较为精确的预测值和评估值。据文献查阅,虽然在技术创新预测和评估的现有原理和方法的改进和完善方面有一定的研究,如文献[08]、[09]、[11]等,但尚未发现将神经网络应用于技术创新预测与评估方面的研究,在当前产品的市场寿命周期不断缩短、要求企业不断推出新产品的经济条件下,以神经网络为基础来建立产品技术创新预测与评估模型,是对技术创新定量预测和评估方法的有益补充和完善。

三、论文预期成果的理论意义和应用价值

本项目研究的理论意义表现在:(1)探索新的技术创新预测和评估技术,丰富和完善技术创新预测和评估方法体系;(2)将神经网络技术引入技术创新的预测和评估,有利于推动技术创新预测和评估方法的发展。

本项目研究的应用价值体现在:(1)提供一种基于多因素的技术创新定量预测技术,有利于提高预测的正确性;(2)提供一种基于bp神经网络的综合评估方法,有利于提高评估的科学性;(3)为企业的技术创新预测和评估工作提供新的方法论和实用技术。

四、课题研究的主要内容

研究目标:

以bp神经网络模型为基础研究基于多因素的技术创新预测和评估模型,并建立科学的预测和评估指标体系及设计相应的模型计算方法,结合企业的具体实际,对指标和模型体系进行实证分析,使研究具有一定的理论水平和实用价值。

研究内容:

1、影响企业技术创新预测和评佑的相关指标体系确定及其量化和规范化。从企业的宏观环境和微观环境两个方面入手,密切结合电子商务和知识经济对企业技术创新的影响,系统综合地分析影响产品技术创新的各相关因素,建立科学的企业技术创新预测和评估指标体系,并研究其量化和规范化的原则及方法。

2、影响技术创新预测和评估各相关指标的相对权重确定。影响技术创新发展和变化各相关因素在输入预测和评估模型时,需要一组决定其相对重要性的初始权重,权重的确定需要基本的原则作支持。

3、基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型研究。根据技术创新预测的特点,以bp神经网络为基础,构建基于多因素的技术创新预测和评估模型。

4、基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型计算方法设计。根据基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型的基本特点,设计其相应的计算方法。

5、基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型学习样本设计。根据相关的历史资料,构建基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型的学习样本,对预测和评估模型进行自学习和训练,使模型适合实际情况。

6、基于bp神经网络的技术创新预测和评估技术的实证研究。以一般企业的技术创新预测与评估工作为背景,对基于bp神经网络的技术创新预测和评估技术进行实证研究。

创新点:

1、建立一套基于电子商务和知识经济的技术创新预测和评估指标体系。目前,在技术创新的预测和评估指标体系方面,一种是采用传统的指标体系,另一种是采用国外先进国家的指标体系,如何结合我国实际当前经济形势,参考国外先进发达国家的研究工作,建立一套适合于我国企业技术创新预测和评估指标体系,此为本研究要做的首要工作,这是一项创新。

2、研究基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型及其计算方法。神经网络技术具有并行分布处理、自学习、自组织、自适应和容错性等优良性能,能较好地处理基于多因素、非线性和不确定性预测和评估的现实问题,本项目首次将神经网络技术引入企业的技术创新预测和评估,这也是一项创新。

五、课题研究的基本方法、技术路线的可行性论证

1、重视系统分析。以系统科学的思想为指导来分析影响企业技术创新发展和变化的宏观因素和微观因素,并研究影响因素间的内在联系,确定其相互之间的重要度,探讨其量化和规范化的方法,将国外先进国家的研究成果与我国具体实际相结合,建立我国企业技术创新预测和评估的指标体系。

2、重视案例研究。从国内外技术创新预测与决策成功和失败的案例中,发现问题、分析问题,归纳和总结出具有共性的东西,探索技术创新预测与宏观因素与微观因素之间的内在关系。

3、采用先简单后复杂的研究方法。对基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型的研究,先从某一行业出发,定义模型的基本输入因素,然后,逐步扩展,逐步增加模型的复杂度。

4、理论和实践相结合。将研究工作与具体企业的技术创新实际相结合,进行实证研究,在实践中丰富和完善,研究出具有科学性和实用性的成果。

六、开展研究已具备的条件、可能遇到的困难与问题及解决措施

本人长期从事市场营销和技术创新方面的研究工作,编写出版了《现代市场营销学》和《现代企业管理学》等有关著作,发表了“企业技术创新与营销管理创新”、“企业技术创新与营销组织创新”及“企业技术创新与营销观念创新”等与技术创新相关的学术研究论文,对企业技术创新的预测和评估有一定的理论基础,也从事过企业产品技术创新方面的策划和研究工作,具有一定的实践经验,与许多企业有密切的合作关系,同时,对神经网络技术也进行过专门的学习和研究,所以,本项目研究的理论基础、技术基础及实验场所已基本具备,能顺利完成本课题的研究,取得预期的研究成果。七、论文研究的进展计划

xx.07-xx.09:完成论文开题。

xx.09-xx.11:影响企业技术创新发展的指标体系研究及其量化和规范化。

xx.11-xx.01:基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型的构建。

xx.01-xx.03:基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型计算方法研究。

xx.03-xx.04:基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型体系的实证研究。

xx.04-xx.06:完成论文写作、修改定稿,准备答辩。

主要参考文献:

[01]傅家骥、仝允桓等.技术创新学.北京:清华大学出版社1998

[02]吴贵生.技术创新管理.北京:清华大学出版社xx

[03]柳卸林.企业技术创新管理.北京:科学技术出版社1997

[04]赵志、陈邦设等.产品创新过程管理模式的基本问题研究.管理科学学报.xx/2.

[05]王亚民、朱荣林.风险投资项目ecv评估指标与决策模型研究.风险投资.xx/6

[06]赵中奇、王浣尘、潘德惠.随机控制的极大值原理及其在投资决策中的应用.控制与决策.xx/6

[07]夏清泉、凌婕.风险投资理论和政策研究.国际商务研究.xx/5

[08]陈劲、龚焱等.技术创新信息源新探.中国软科学.xx/1.pp86-88

[09]严太华、张龙.风险投资评估决策方法初探.经济问题.xx/1

[10]苏永江、李湛.风险投资决策问题的系统分析.学术研究.xx/4

<11>孙冰.企业产品开发的评价模型及方法研究.中国管理科学.xx/4

第9篇

关键词:椭圆盘;极点配置;冗余度

中图分类号:TP13文献标识码:A

Abstract:For a class of linear continuous systems, this article studied the gain deviation tolerance about the actuator for each channel in the oval plate pole. Firstly, in the oval plate problem, this article gave the gain deviation concept of tolerance range, tolerance factor and redundancy about the actuator for each channel. Secondly, this article gave a necessary and sufficient condition for linear systems for oval regional pole configuration, and further, gave the gain deviation tolerance algorithms about actuator channel in the elliptical disc pole configuration problems. Finally, a simulation example shows that the algorithm is effective.

Key words:oval plate; pole assignment; redundancy

1引言

对于安全性能要求较高的系统,如飞行器、核电等,在控制系统设计过程中,提高系统可靠性是设计者首要考虑的问题。但以往的实现系统可靠控制[1-2]方法,如被动容错控制[3]是将系统部件可能出现的故障考虑在设计过程中,这样设计的系统不论部件是否出现故障都能保持系统原有设计性能。对系统实施可靠设计后,闭环系统对部件故障具有一定的抵御能力,但是,同时也会对闭环系统产生许多不良影响:闭环系统可靠反馈控制器的能量消耗较大;闭环系统设计过程的保守性增大;系统的性能指标下降等。为了克服可靠设计给系统带来的这些不良后果,人们转而研究利用增加系统可能出现故障部件的数量来提高可靠性,这就是硬件冗余的可靠设计问题[4-3]。

同时,闭环系统极点配置问题[6-8]是控制理论中的重要研究课题之一。由于不确定性和时滞等原因,闭环系统准确极点很难实现。因此,人们经常考虑闭环系统在保持稳定的前提下,其闭环系统极点全部落在左半平面的某个指定区域内,也就是区域极点配置问题。到目前为止,闭环系统区域极点配置问题已日趋完善。然而,对于系统部件偶然发生的故障,时常会使设计完成的闭环系统的极点跳出所指定的区域,有时甚至会跳离左半平面,形成不稳定极点。近年来,人们开始研究将闭环系统部件(执行器或传感器)可能发生的故障考虑在系统的设计中,这样构成的闭环系统不论系统部件是否发生故障都会使闭环系统的极点保持在指定的区域内,这就是所谓的闭环系统的区域极点可靠配置问题[9-10]。

基于以上两点,本文研究了带有硬件冗余的区域极点可靠配置问题。本文利用文[4]的方法,研究了针对一类线性系统的椭圆盘极点配置问题,提出了相应的执行器各条通道增益偏差容忍区间、容忍度、容忍因子的概念。利用执行器单一通道增益偏差模型,给出了在椭圆盘极点配置问题中执行器通道增益偏差容忍区间的算法。硬件设计者可以根据执行器每条通道的增益容忍区间,来判断出每条通道对闭环系统影响的重要程度,再根据其重要程度大小来加强通道的硬件冗余度,这样大大加强了系统硬件设计的可靠性。一个CH-47双螺旋直升机的实例仿真说明了此算法的有效性和重要性。

5结论

本文给出了在椭圆盘区域极点配置问题中第i条通道增益偏差容忍区间计算方法,设计者可根据执行器每条通道故障增益偏差容忍区间,来判断出每条通道对系统的重要性不同,再根据其大小来加强该信号通道的硬件冗余度,这样大大加强了系统硬件设计的可靠性。参考文献

[1]俞立.线性系统的鲁棒D稳定分析[J].自动化学报,2001,27(6):860-862.

[2]姚波,王福忠.考虑连续增益故障线性系统可靠控制[C].IEEE笫五届全球智能拧制勾动化人会论文集,杭州.2004:760-764.

[3]葛建华,孙优贤.容错控制系统的分析与综合[M].杭州:浙江大学出版社,1994.

[4]王福忠,姚波.线性系统可靠控制分析与设计 [M].辽宁:辽宁科学技术出版社,2012:208-212.

第10篇

关键词:网络安全,入侵检测

 

随着计算机技术以及网络信息技术的高速发展, 许多部门都利用互联网建立了自己的信息系统, 以充分利用各类信息资源。但在连接信息能力、流通能力提高的同时,基于网络连接的安全问题也日益突出。在现今的网络安全技术中,常用的口令证、防火墙、安全审计及及加密技术等等,都属于静态防御技术,而系统面临的安全威胁越来越多,新的攻击手段也层出不穷,仅仅依靠初步的防御技术是远远不够的,需要采取有效的手段对整个系统进行主动监控。入侵检测系统是近年来网络安全领域的热门技术,是保障计算机及网络安全的有力措施之一。

1 入侵检测和入侵检测系统基本概念

入侵检测(Intrusion Detection)是动态的跟踪和检测方法的简称, 是对入侵行为的发觉,它通过旁路侦听的方式,对计算机网络和计算机系统中的若干关键点收集信息并对其进行分析,从中发现网络或系统中是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象。

入侵检测的软件和硬件组成了入侵检测系统(IDS:Intrusion Detection System),IDS是继防火墙之后的第二道安全闸门,它在不影响网络性能的情况下依照一定的安全策略,对网络的运行状况进行监测。它能够帮助网络系统快速发现网络攻击的发生,对得到的数据进行分析,一旦发现入侵,及进做出响应,包括切断网络连接、记录或者报警等。由于入侵检测能在不影响网络性能的情况下对网络进行监测,为系统提供对内部攻击、外部攻击和误操作的有效保护。因此,为网络安全提供高效的入侵检测及相应的防护手段,它以探测与控制为技术本质,能弥补防火墙的不足,起着主动防御的作用,是网络安全中极其重要的部分。免费论文。

2 入侵检测系统的分类

入侵检测系统根据其检测数据来源分为两类:基于主机的入侵检测系统和基于网络的入侵检测系统。

基于主机的入侵检测系统的检测目标是主机系统和系统本地用户。其原理是根据主机的审计数据和系统日志发现可疑事件。该系统通常运行在被监测的主机或服务器上,实时检测主机安全性方面如操作系统日志、审核日志文件、应用程序日志文件等情况,其效果依赖于数据的准确性以及安全事件的定义。基于主机的入侵检测系统具有检测效率高,分析代价小,分析速度快的特点,能够迅速并准确地定位入侵者,并可以结合操作系统和应用程序的行为特征对入侵进行进一步分析、响应。基于主机的入侵检测系统只能检测单个主机系统。

基于网络的入侵检测系统搜集来自网络层的信息。这些信息通常通过嗅包技术,使用在混杂模式的网络接口获得。基于网络的入侵检测系统可以监视和检测网络层的攻击。它具有较强的数据提取能力。在数据提取的实时性、充分性、可靠性方面优于基于主机日志的入侵检测系统。基于网络的入侵检测系统可以对本网段的多个主机系统进行检测,多个分布于不同网段上的基于网络的入侵检测系统可以协同工作以提供更强的入侵检测能力。

3 入侵检测方法

入侵检测方法主要分为异常入侵检测和误用入侵检测。

异常入侵检测的主要前提条件是将入侵性活动作为异常活动的子集,理想状况是异常活动集与入侵性活动集等同,这样,若能检测所有的异常活动,则可检测所有的入侵活动。但是,入侵性活动并不总是与异常活动相符合。这种活动存在4种可能性:(1)入侵性而非异常;(2)非入侵性且异常;(3)非入侵性且非异常;(4)入侵且异常。异常入侵要解决的问题是构造异常活动集,并从中发现入侵性活动子集。异常入侵检测方法依赖于异常模型的建立。不同模型构成不同的检测方法,异常检测是通过观测到的一组测量值偏离度来预测用户行为的变化,然后作出决策判断的检测技术。

误用入侵检测是通过将预先设定的入侵模式与监控到的入侵发生情况进行模式匹配来检测。它假设能够精确地将入侵攻击按某种方式编码,并可以通过捕获入侵攻击将其重新分析整理,确认该入侵行为是否为基于对同一弱点进行入侵攻击方法的变种,入侵模式说明导致安全事件或误用事件的特征、条件、排列和关系。免费论文。根据匹配模式的构造和表达方式的不同,形成了不同的误用检测模型。误用检测模型能针对性地建立高效的入侵检测系统,检测精度高,误报率低,但它对未知的入侵活动或已知入侵活动的变异检测的性能较低。

4 入侵检测系统的评估

对于入侵检测系统的评估,主要的性能指标有:(1)可靠性,系统具有容错能力和可连续运行;(2)可用性,系统开销要最小,不会严重降低网络系统性能;(3)可测试,通过攻击可以检测系统运行;(4)适应性,对系统来说必须是易于开发的,可添加新的功能,能随时适应系统环境的改变;(5)实时性,系统能尽快地察觉入侵企图以便制止和限制破坏;(6)准确性,检测系统具有较低的误警率和漏警率;(7)安全性,检测系统必须难于被欺骗和能够保护自身安全。免费论文。

5 入侵检测的发展趋势

入侵检测作为一种积极主动的安全防护技术,提供了对攻击和误操作的实时保护,在网络系统受到危险之前拦截和响应入侵,但它存在的问题有:误报率和漏报率高、检测速度慢,对IDS自身的攻击,缺乏准确定位与处理机制、缺乏性能评价体系等。在目前的入侵检测技术研究中,其主要的发展方向可概括为:

(1)大规模分布式入侵检测

(2)宽带高速网络的实时入侵检测技术

(3)入侵检测的数据融合技术

(4)与网络安全技术相结合

6 结束语

随着计算机技术以及网络信息技术的高速发展,入侵检测技术已成为计算机安全策略中的核心技术之一。它作为一种积极主动的防护技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,为网络安全提供高效的入侵检测及相应的防护手段。入侵检测作为一个新的安全机制开始集成到网络系统安全框架中。

[参考文献]

[1]张杰,戴英侠.入侵检测系统技术现状及其发展趋势[J].计算机与通信,2002,96]:28-32.

[2]陈明.网络安全教程[M].北京:清华大学出版社,2004,1.

[3]罗守山.入侵检测[M].北京:北京邮电大学出版社,2004.

[4]戴云,范平志,入侵检测系统研究综述[J].计算机工程与应用,2002,4.

第11篇

[中图分类号]TP393.08 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2016)04-0141-02 

在现代社会发展中计算机网络论文技术发挥了重要的作用,但是在其运行的过程中,会受到恶意攻击等多种原因导致其出现故障,不能正常运行。为了使计算机在运行中能够保持网络服务正常运行,这就需要对提高计算机网络的可靠性措施进行探索,从而保证计算机网络运行不受故障干扰,正常运行,满足用户的需求。 

一、计算机网络可靠性的内涵 

首先,要求计算机网络在其运行时具有较高的耐久性。所谓计算机运行的耐久性就是指其在运行的过程中在尚未出现故障的状态下可以连续运行的平均时间,这是在对计算机网络进行评价时的重要标准与标志。 

其次,要求计算机网络系统在其运行的过程中具有较好的容错性,也就是在系统运行的过程中,一旦系统出现故障,则其从故障状态到正常状态所用的时间,这也是计算机网络系统在其运行过程中对其系统恢复能力重要的评价标准。 

最后,还要具备一定的可维护性。因为在计算机网络运行的过程中,如果出现故障,则需要采取必要的措施对其故障点进行定位,并对出现的故障进行维修;也能根据计算机网络运行中可能出现的故障发出警告对该问题进行排查,在真正出现故障之前对相关的设备进行更换,并对其网络结构进行改造,采取有效的事前维护,减少其在运行过程中出现故障的概率,提升其可靠性。[1] 

二、计算机网线可靠性的影响因素 

在计算机运行的过程中,受到多种因素的影响,使其可靠性下降,对计算机网络运行的安全性与稳定性也产生重要的影响,计算机网络运行中对其可靠性的重要影响因素包括以下几个方面: 

(一)计算机网络的拓扑结构对计算机网络可靠性的影响 

因为计算机网络拓扑结构是实现其可靠性的重要要素之一,对计算机网络的可靠性产生直接的影响。因此,为了能够不断提升计算机网络的可靠性,就需要对计算机网络拓扑结构进行合理的设计。在其设的过程中要对影响计算机网络的有效性、容错性等进行合理的设计,并且根据计算机网络的可靠性对其中的容错直径、宽直径、限制连通度、限制边连通度等相关的影响参数进行设计,从而使其可靠性得到有效的提升。根据一般的计算机网络运行中使用的计算机网络结构来看,应用总线型网络结构的构成相对比较简单,产生的拓扑成本较低,但是其容错性较小,容易出现故障,可靠性得不到保证。 

(二)计算机用户终端对计算机网络可靠性的影响 

用户为了应用计算机网络实现其需求还需要将用户终端设备作为其主要的连接媒介,因此对计算机网络的可靠性也有重要的影响。在计算机网络中连接的计算机终端设备的可靠性越高,则其运行中的通信能力得到有效的保证,计算机网络的可靠性也不断增强。如果用户的计算机终端的可靠性较差,则其计算机网络的可靠性也较差。因此,为了提高计算机网络的可靠性就必须保证计算机终端的可靠性。 

(三)计算机网络通信线路对计算机网络可靠性的影响 

在计算机网络运行过程中往往会产生一定的通信故障,通常是由于通信线路布局不合理造成的,在其出现故障后也需要相关的技术人员花费大量的工作与精力进行维修。在其运行的过程中为了尽可能地规避该问题的出现,在其布线施工过程中就要对其进行规范,尤其是一些关键数据传输、共享项目中会产生重要影响的项目,需要保证其可靠性,从而使信息数据的可靠性得到保证。[2] 

(四)计算机网络的管理能力 

在当前的社会中,计算机网络技术的应用范围越来越广泛,规模越来越庞大,且为了满足更多用户的需求其结构也越来越复杂,且各个用户使用的网络重点由于其属性与生产厂家不同,在其应用的过程中就还需要考虑其兼容性、信息的准确性以及故障的发生率等问题。同时,在计算机网络运行的过程中通过应用计算机软件对其运行中产生的数据信息进行追踪与监控,这样也能及时发现在其运行中存在的问题与潜在问题,并将其排除,因此对计算机网络运行的可靠性有重要的影响。 

三、提高计算机网络可靠性的对策 

为了能够有效地提高计算机网络的可靠性,使用户在应用计算机网络的过程中运行更加稳定与安全,减少其运行中可能出现的运行故障导致用户信息丢失等现象发生的概率,尽可能地规避在计算机网络运行中可能出现的系统瘫痪的概率。这就要针对计算机网络运行过程中可能出现的问题,对其网络拓扑结构进行合理的设计,对其系统接入层进行合理的改进与创新,消除计算网络运行中的环网现象,并能够通过采取链路聚合的措施对其网络结构进行简化,从而有效提高计算机网络的可靠性。但是仅仅依靠以上技术,仍旧不能满足计算机网络可靠性需要,还需要相关的技术管理人员对其进行不断探索与优化。[3] 

(一)合理规划网络拓扑结构,使用双网络冗余设计 

在一般的计算机网络运行中,在一些重要的节点为了保证其运行数据的安全性,往往还需要应用两台设备对运行中产生的冗余数据进行备份。这样在其运行的过程中一旦出现单设备故障,从而网络和业务中断等现象时,为了保证其运行的可靠性,往往就会对服务器的接入交换机、汇聚交换机和核心交换机等核心节点采取双设备设计的措施。在计算机网络的其他网络链路中为保证其可靠性也需要采取冗余设计。 

(二)对网络接入层进行合理的改造,提升其服务器的宽带利用率 

在计算机网络的接入层中,如果其设备的所有数量相对较多,则其整体的改造工作量较大,企业可能不具备一次性改造的能力,应该根据其实际情况采取逐步改造的方式,这样也可以有效地减少其改造的影响范围。[4]针对计算机网络用户终端中接入到交换机中的个人用户,则可以不对其进行改造,但是对于介入其中的数据中心服务器要进行重点改造。根据一般的计算机网络运行与改造情况来看,在一台服务器中通常会使用两个网卡,在每个网卡中会连接一台交换机,两个网卡就可以使该服务器采用“主备”工作模式,这样可以使其互相堆叠与相邻的两台服务器接入交换机,并是该服务器接入链路中,这样在计算机网络运行中就会有连个网卡来分担其运行时产生的负载,这样就可以有效地提升其链路的使用率,使计算机网络运行的效率得到提升,可靠性得到保证。

(三)采取链路聚合措施,对网络结构进行简化 

在计算机网络运行中,通常通过采取链路聚合技术,从而能够使其运行中的任意一个接入交换机或者是汇聚交换机的上行线路中的链路之一,将其捆绑形成聚合链路,从而能够有效地减少在计算机网络运行中的网络结构,使结构更加简单,运行更加方便。根据一般的实际计算机网络运行情况来看,汇聚或者是核心节点的数量比起接入节点的数量是相对较少的,且其投资节奏比起传统的方式也更加灵活,不仅可以将其进行集中改造,也可以将其采取分期改造的方式,这样也可以使企业根据其自身的经济情况进行调整,从而有效地缓解企业的投资压力。 

(四)科学选择网络管理软件,加强相关技术人员的培训工作 

为了提升计算机网络可靠性,相关的技术人员要认识到计算机网络需要具备一定的容错功能,因此在选择计算机网络管理软件时,要求该计算机网络管理软件具有容错功能。这样在计算机网络运行的过程中,即使出现一定的故障,但是具备较好的故障恢复机能,能够辅助网络设备开展工作,从而满足用户的需求。[5]相关的技术人员在对计算机网络管理软件进行挑选时要对该软件运行中是否能够满足计算机网络运行的可靠性需求,是否能够满足网络管理协议的要求。同时,相关的计算机网络的使用人员与技术人员的其技术与技能对其可靠性也会造成一定的影响。因此,为了能够提升计算机网络的可靠性,还需要对相关的使用人员与技术人员进行一定的培训,使其能够具备一定的使用技巧与技术,在使用的过程中就可以尽可能地避免失误操纵,从而提升其可靠性。 

四、结束语 

随着近年来信息技术的不断发展与普及,人们在其日常生活工作中都会应用计算机。但是在其应用的过程中一方面促使计算机网络的可靠性因素不断增加,另一方面也对不断提高计算机网络可靠性提出新的要求。计算机网络的可靠性对满足用户的需求也有重要的影响,这就促使相关的企业与技术人员进行深入的探索与开发,探索提高计算机网络可靠性的有效策略,从而满足计算机网络用户的需求,更好地实现企业的经济效益。 

【参考文献】 

[1]杨峰.计算机网络可靠性的影响因素分析与对策探讨[J].产业与科技论坛,2011(10):69-70. 

[2]聂巍.提高计算机网络可靠性的方法研究[J].计算机光盘软件与应用,2014(14):117-118. 

[3]杨正光,赵树明.浅析提高计算机网络可靠性的若干方法[J].电脑知识与技术,2015(15):30-31. 

[4]史志杰.提高计算机网络可靠性的方法研究[J].计算机光盘软件与应用,2013(08):77-78. 

第12篇

论文关键词:触摸屏查询 数据采集 短信息服务 语音服务 信息互动

论文摘要:对多种通讯平台的信息互动技术进行了分析和阐述,重点介绍了采用面向对象设计,基于软件架构分层体系的触摸屏查询、数据采集转换、短信息服务系统、语音服务系统等功能实现,提出了构建信息互动集成平台的多层体系结构的解决方案。

0引言

传统的税务征管系统封闭运行于税务部门内部,其定位于总局、省局、市局的数据集中与管理,与外部信息交换仅限于支持规模企业的多元化电子申报,另一辅助手段为通过省局、部分市局网站向外信息和网上调查,方式较为单一,受众面窄,使税务部门与纳税户间的信息资源的共享受到极大限制,造成信息资源浪费和重复投资。这类信息“孤岛”问题已成为税务部门推进电子政务向前发展的重大障碍。我们通过对集成多种通讯媒介沟通方式的信息互动系统的研究,突破传统税务征管系统模式,以广大纳税户为服务对象,利用多种终端媒介,建立触摸屏、电话语音播放、手机短信等方式,构建计算机网络信息集成互动平台,向用户提供24小时全天候管理和服务,使得征、纳税双方在公平、公开、公正的氛围下,更加科学、合理、透明、文明地行使自己的权利和义务,充分体现了系统“以人为本”的设计思想。

1技术及功能简介

1.1技术简介

我们以解决信息“孤岛”所带来的问题为切入点,以信息互动理念为指导,以软件工程思想和项目管理为基础,通过对触摸屏系统、数据采集转换系统、短信息服务系统、语音服务系统的细致分析,以实现信息互动、应用连接、流程整合、信息集成、管理统一为目标,将分散的信息服务与通讯方式进行有效集成,构建高效安全的税收管理与服务信息集成互动平台。采用面向对象设计,基于软件架构的分层体系。架构是针对某种特定目标系统的具有体系性的、普遍性的问题而提供的通用的解决方案。架构往往是对复杂系统的一种共性的体系抽象,架构让我们能够正确、合理地理解、设计和构建复杂的系统。本项目采用层次化设计模型,建立一个分层的体系结构,并且每一层次的作用均不相同。模型由界面表示层、数据转换层、信息共享层、数据管理层、数据加密层、逻辑衔接层构成。模型体系中的各个层次彼此有效配合,从而形成一个有机的整体。

分层体系示意图如图I所示。

1.2功能简介

触摸屏查询系统:由触摸屏应用构件实现税务风采、办税向导、税务事项、行政审批、纳税人展示台、税负早知道、折射台功能。

数据采集转换系统:由数据迁移(rID)构件实现数据进行导人、导出、采集和自动转换功能。短信息服务系统:由短信服务构件实现连续自动发送、群发、按条件发送、日志等功能。语音服务系统:由语音服务构件实现自动语音播放、应答、留言、日志等功能。

2技术实现

以基于软件架构开发的分层体系,将触摸查询、语音电话、短信息等多种通讯与沟通方式进行有效通信、调度和联动。通过数据采集和转换系统,构建具有高效安全、广泛通用、使用方便的税收管理与服务信息互动集成平台。

.1数据采集转换系统核心构件的技术实现

基于不同系统之间信息共享的通用基础构件,应用集成技术和工具,根据各种标准将业务流程、公共数据、应用系统结合起来,对界面表示层、数据转换层、信息共享层、数据管理层、数据加密层、逻辑衔接层逐一分析、挖掘和组合,通过集成模型来实施和管理信息同步或异步的交流,实现应用系统间无缝集成,统一管理,协同工作。

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