给大家推荐8篇关于吞吐量的计算机专业论文

今天分享的是关于吞吐量的8篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到吞吐量等主题,本文能够帮助到你

微服务负载均衡算法研究

这是一篇关于微服务,负载均衡,微服务链,响应时间,吞吐量的论文, 主要内容为新型产业的需求和共享经济的新模式给软件架构的发展带来了新的挑战,在这种背景下,微服务的概念被提出。微服务架构是一种新型的软件架构,可将单个应用程序分解为一组细粒度的服务,这些服务可以独立部署、维护和扩展,提高了应用程序的可维护性和可扩展性。负载均衡技术的应用是为了提高系统的性能,负载均衡是将请求均匀的分配到服务器,避免集群中的一些服务器过载而其他服务器闲置的情况。为了提升微服务集群的性能,本文从单个微服务节点和微服务链两个方面进行负载均衡研究。具体内容如下:(1)针对高并发情况下微服务集群中节点出现负载不均衡的问题,提出一种基于Xgboost(Extreme Gradient Boosting)的最短预测响应时间负载均衡算法(Shortest Predictive Response Time,SPRT)。在该算法中,首先选取影响请求响应时间的特征参数,然后使用集成学习模型Xgboost预测新请求的响应时间,最终将请求分配给预测响应时间最小的服务器节点,以达到服务器节点之间负载均衡的目的。结果表明,本文提出的负载均衡算法SPRT相比于其他一些传统的负载均衡算法在吞吐量、截止率和平均响应时间方面都有一定的提升,而且更适用于高并发环境下的微服务集群。(2)针对交互式请求形成的微服务链响应时间高和资源竞争的问题,提出一种面向微服务链的负载均衡算法(Load Balancing Algorithm for Microservice Chains,MCLBA)。不同交互式请求的处理过程形成了微服务交叉链,但经过更多微服务的链会有更高的延迟,目前研究简化了微服务链之间的竞争。在MCLBA算法中,首先以微服务链的响应时间差、集群资源利用率以及全局任务响应时间作为三个优化目标值,提出了面向微服务链的多目标优化模型,然后使用改进的启发式算法搜索最优解,最终合理地调度节点上的任务。结果表明,MCLBA算法不仅能够在微服务集群资源利用率和全局响应时间上有一定的提升;而且还使非交互式请求影响较小的情况下,降低交互式请求的响应时间。(3)基于以上提出的负载均衡算法,本文使用Spring Cloud框架搭建了简单的微服务集群来验证负载均衡算法的可行性,使用Locust向微服务集群发送不同并发数量的请求,统计请求的响应时间和吞吐量。实验结果表明,本文提出的负载均衡算法可以有效地提高微服务集群的吞吐量,并降低请求的全局响应时间。

面向电力物联网的私有链事务并发优化系统设计与实现

这是一篇关于电力物联网,Hyperledger Fabric,吞吐量,区块提交,背书节点的论文, 主要内容为电力物联网中,现有方案采用中心化第三方机构,进行数据监督和验证。这使得数据存储过程复杂化,且极易造成单点漏洞,无法满足电力物联网系统对数据处理性能和安全性的要求。区块链技术具备分布式、无需信任、去中心化以及数据加密等诸多特性,这将为处理传统电力物联网中多方参与环境下,数据安全性和隐私保障等问题提供新的思路。然而,电力物联网设备数量巨大,并且呈现出爆炸式增长趋势,对区块链网络的覆盖范围、承载容量和响应速度提出了更高的要求。但现有的区块链系统的事务处理能力受制于网络延时波动、背书节点负载不均衡等问题,难以满足该环境下的吞吐量要求。因此亟需对区块链系统的吞吐量进行优化,以提高单位时间的数据写入速度、降低写入延迟、增强区块链的可拓展性。本文对从传统中心化模式的电力物联网系统中采集的上亿条终端设备交易日志进行分析和综合,从中抽取出数据结构的基本形式和基本操作并重组成链码形式部署在区块链上,用于进一步的分析和优化。首先,本文对区块链执行流程进行分析并进行实验验证,总结出吞吐量瓶颈的主要原因为交易背书过程忽略了不同节点的性能差异和实时负载情况以及区块提交时冗余的磁盘查询IO和对世界状态数据库的同步更新增加了区块提交的延迟;其次,本文针对以上问题,提出了基于动态信息的背书节点选择策略和基于缓存的区块提交过程优化策略,通过在客户端计算节点背书能力权重并根据权重动态选择背书节点来平衡背书节点负载,并通过在底层数据库层之上引入缓存机制来减少区块提交过程中的磁盘IO次数,从而达到提升区块链系统事务吞吐量的效果;最后,本文基于此策略,设计并实现了面向电力物联网的私有链事务并发优化系统,并对其优化效果进行了验证。实验结果表明,本文提出的基于动态信息的背书节点选择策略和基于缓存的区块提交过程优化策略对提高Hyperledger Fabric区块链系统的吞吐量有明显效果。在客户端请求速率为175时,通过对背书节点选择策略进行优化,能够将吞吐量提升约6%,而通过对区块提交过程进行缓存优化,能够将吞吐量提升约7.2%。随着客户端请求速率的提高,吞吐率开始下降,时延增加,但优化后的策略始终比优化前的策略具有更好的表现。

智能电网异构网络上行通信与资源优化调度研究

这是一篇关于智能电网,异构通信,吞吐量,资源分配的论文, 主要内容为智能电网是集先进的电力设备、通信技术和控制技术于一体的能源网络。它可以同时在电网的所有组件之间传输双向电源和数据。现有的智能电网通信技术包括电力线载波(Power Line Carrier Communication,PLC)通信、工业以太网、光纤网络等有线通信和长期演进技术(Long Term Evolution,LTE)、无线局域网(WiFi)等无线通信,每种技术都有不同的优势。由于应用场景复杂,采样点多,传输可靠性要求高,导致单一的通信方式不能完全满足智能电网的通信要求,需要异构的通信方式。本文就智能电网异构网络上行通信、资源优化调度等问题进行了研究,具体工作如下:1、介绍了异构网络的发展现状,以及异构通信中的通信技术、异构网络的组成架构等相关理论知识,介绍了异构网络资源分配的相关研究。2、分析了PLC和LTE通信的优缺点,设计了智能电网中PLC和LTE上行通信链路异构通信的网络框架。将最大化系统的吞吐量作为目标函数,将系统时延要求、可靠性要求、LTE无线资源分配规则等作为约束,建立了数学模型。针对该问题,设计了一种PLC/LTE上行通信链路资源分配算法。通过公式推导,从理论上证明了调度系统的稳定性和问题可解性。通过求解算法,使用MATLAB仿真,将本算法与贪婪算法、单一通信方法对比,在满足各种约束情况下,本文提出的算法能够优化异构通信资源的分配,最大限度地提高上行通信传输系统的吞吐量,同时保持最低丢包率,稳定PLC缓冲区深度。3、为了实现异构通信,本文在STM32F767开发板上进行了硬件开发,构建异构通信平台。通过异构通信模块选型,将模块外接在STM32F767上。为了方便布线和通信模块的安装,将STM32F767引脚引到设计的PCB板上,同时设计通信模块选择单元,可以连接跳线选择接入的通信模块。基于TCP/IP协议,通过软件设计,各种通信模块与以太网通过串口相互转发数据,实现异构通信。同时在平台上验证了提出的资源分配算法的性能。

基于区块链的防伪溯源系统的设计与实现

这是一篇关于区块链,防伪溯源,PID反馈控制,Fabric,吞吐量的论文, 主要内容为在防伪溯源领域,区块链技术以其数据可追溯和防篡改的特性,为构建可靠且统一的防伪溯源平台提供了基础。但目前基于区块链的防伪溯源系统普遍面临两大挑战:首先,防伪溯源场景中的数据提交速率受到产品生产加工过程的影响,而现有区块链框架只能根据固定的交易数进行区块打包,这导致交易在高频写入时易受到吞吐量瓶颈限制,低频写入时又频繁触发超时阈值,影响系统的稳定性。其次,大多数现有溯源系统仅关注特定商品或特定品牌,导致溯源信息不足,应用范围受限,无法覆盖产品生产加工的全流程。综上,本文旨在研究并改进链上交易的写入流程,提升波动交易速率下区块链框架的吞吐量并降低平均时延,同时在此基础上,设计并实现面向全流程的防伪溯源系统。针对传统区块链框架存在的吞吐量瓶颈和时延偏高的问题,本文研究并实现了一种动态区块控制模型。该模型基于PID反馈控制算法实现了区块生成的调节机制和辅助控制模块。在调节机制的作用下,模型可以根据若干前驱区块的交易数计算当前区块的交易规模,从而自适应地调整区块大小。本研究在联盟链框架Fabric中通过修改源码实现了该模型,并通过模拟波动的交易发送速率进行实验分析。实验结果表明,相比于原生框架和其他改进框架,本文提出的动态区块控制模型显著提升了 Fabric框架在波动交易速率场景下的吞吐量,同时降低了交易处理的平均时延。针对传统溯源系统存在的应用范围较窄和溯源信息匮乏的问题,本文基于改进的Fabric框架和微服务架构模式,设计并实现了面向全流程的防伪溯源系统。该系统详细实现了原材料管理、仓储管理、物流管理、加工管理、零售管理等模块,同时面向企业和员工实现了功能完备的信息管理单元和灵活通用的数据录入方式,使系统的产品覆盖度更广。最后,针对所设计的系统,本文进行了详细的测试和分析。测试结果表明,系统具备可靠的防伪溯源服务能力。

基于区块链的防伪溯源系统的设计与实现

面向IoT终端的海量TCP连接管理集群系统的设计与实现

这是一篇关于响应时间,吞吐量,物联网,集群,TCP的论文, 主要内容为随着物联网市场规模日益增大,物联网终端得到迅猛发展,数量成指数倍增长。通过单服务器对海量终端TCP(Transmission Control Protocol)网络接入进行连接管理已经难以进行,多服务节点成为海量TCP连接管理与数据传输服务的必然选择。然而在多服务节点架构和海量TCP连接的情况下,如何维护海量终端在不同服务节点上连接信息的一致性,以及保障上下行数据传输的可靠性,是一个亟待解决的问题。针对此问题,本文设计与实现了集群协调机制和上下行消息处理机制。同时,基于以上机制设计了一种新型的TCP连接管理集群系统,该系统可以满足海量终端通信高并发、高负载和实时数据传输的需求。本文首先结合系统业务需求,对关键问题、性能提升策略进行研究,对系统总体设计方案、功能模块划分进行设计。其次,对系统集群协调机制、上行消息处理机制、下行消息处理机制和异步网络连接管理中的模块进行详细设计与实现。基于Zookeeper的简单数据模型和多样化节点类型,设计系统元数据存储模型,实现集群节点角色选举、启动离线监控功能,保证集群节点间数据的一致性。基于分布式发布-订阅消息中间件Kafka实现系统对外提供统一集群上行消息业务服务接口,业务层调用该接口获取业务处理数据。基于分布式调用中间件GRPC(Google Remote Procedure Call)和集群协调机制的高可用,实现不同终端在不同服务节点间的数据快速下发,提高下行数据传输效率。实现系统Session共享管理机制,高效管理终端连接和定时检测超时连接,使系统资源得到最大化利用。使用合理的自定义通信协议,解决数据传输过程中出现粘包、拆包问题,完成数据编解码、加解密,保证数据收发的正确性和安全性。最后,对系统进行功能和性能测试,系统各个功能模块正常工作,并发数大于6000的性能测试结果表明,采用本文系统设计方案平均响应时间较Java NIO方案缩短了60%,吞吐量提高了53%,且单台服务器可处理20000个终端高并发连接请求,达到了系统预定的目标。