TCP-IP Request Management Using Customized Mlfb Queue Scheduling Technique.pdf

1、在客戶(hù)端服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)通信中一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的研究問(wèn)題是如何管理龐大的TCP/IP的傳輸請(qǐng)求。本研究描述了一個(gè)改進(jìn)的基于FCFS的數(shù)據(jù)流量控制輪循算法，以及減少對(duì)服務(wù)器的過(guò)載的優(yōu)先級(jí)算法。當(dāng)有頻繁的同步客戶(hù)端請(qǐng)求，服務(wù)器嚴(yán)重超載，形成交通擁堵。因此，提出項(xiàng)目的目的為網(wǎng)絡(luò)流量設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)恼{(diào)度算法和排隊(duì)行為多服務(wù)網(wǎng)絡(luò)使用調(diào)度技術(shù)并將它們應(yīng)用于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和管理工具。調(diào)度算法的主要目的是減少響應(yīng)時(shí)間、等待時(shí)間和增加吞吐量和網(wǎng)絡(luò)利用率。輪循算法假定所有

2、流程都是網(wǎng)絡(luò)通信的部分（時(shí)間片），這有時(shí)會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的性能。本研究認(rèn)為這是固定的時(shí)間片的問(wèn)題。因此，提出一個(gè)修改版的輪循算法，基于時(shí)間片的變化來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)通信的性能。最后將新算法與現(xiàn)有的算法教學(xué)等待時(shí)間和上下文切換的比較。
　　新算法稱(chēng)為“修改輪循調(diào)度使用最短的破裂方法基于智能時(shí)間片”。這是根據(jù)破裂時(shí)間過(guò)程的一個(gè)優(yōu)先級(jí)驅(qū)動(dòng)調(diào)度算法。首先安排過(guò)程是根據(jù)執(zhí)行時(shí)間/破裂時(shí)間遞增最小破裂時(shí)間的順序運(yùn)行的進(jìn)程優(yōu)先級(jí)高。這種方法下的一個(gè)想法是選擇

3、聰明的時(shí)間片(smarttimeslice，STS)，主要取決于數(shù)量的過(guò)程。當(dāng)進(jìn)程號(hào)為奇數(shù)時(shí)，聰明的時(shí)間片等于所有數(shù)據(jù)庫(kù)操作的過(guò)程中期破裂時(shí)間破裂時(shí)間。如果進(jìn)程號(hào)即根據(jù)平均數(shù)據(jù)庫(kù)操作的所有正在運(yùn)行的進(jìn)程所選擇時(shí)間段。在數(shù)據(jù)庫(kù)中通過(guò)的設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算每個(gè)進(jìn)程的破裂時(shí)間獲得數(shù)據(jù)庫(kù)操作破裂時(shí)間?；趯?shí)驗(yàn)和運(yùn)行該算法，從根本上解決了固定時(shí)間段問(wèn)題對(duì)輪循調(diào)度算法被認(rèn)為是一個(gè)挑戰(zhàn)。調(diào)度算法的使用提高了性能和穩(wěn)定性的客戶(hù)機(jī)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)通信和支持建立一個(gè)自適

4、應(yīng)服務(wù)器系統(tǒng)，這意味著系統(tǒng)將適應(yīng)用戶(hù)的需求，而不是反之亦然。
　　構(gòu)建一個(gè)學(xué)校管理系統(tǒng)的主要目標(biāo)通常是易于提高學(xué)校管理者、教師和學(xué)生家庭之間的交流，而不是花時(shí)間和精力手工去發(fā)布公告。又因?yàn)榇蠖鄶?shù)學(xué)生的家庭總是忙或者不能訪問(wèn)學(xué)校，該項(xiàng)目將是讓他們和學(xué)校之間很好的互動(dòng)方式。家庭能夠觀察他們孩子的行為、學(xué)習(xí)和健康狀況，而不需要訪問(wèn)學(xué)校（大學(xué)），很容易使用這個(gè)應(yīng)用程序獲得從學(xué)校（大學(xué)）委員會(huì)來(lái)的成績(jī)和評(píng)論。ESIMS系統(tǒng)使學(xué)校能提供成績(jī)、

5、班級(jí)表、學(xué)生的家庭作業(yè)和其他任何公告給學(xué)生的家庭。這是需要確保所有提到的事情會(huì)進(jìn)入家庭。
　　為了讓服務(wù)器上同時(shí)對(duì)數(shù)以千計(jì)甚至數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的用戶(hù)之間共享可用的數(shù)據(jù)，ESIMS使用C/S通信技術(shù)。這個(gè)平臺(tái)的主要問(wèn)題是服務(wù)器的超載，當(dāng)有頻繁的同步客戶(hù)端請(qǐng)求，服務(wù)器嚴(yán)重超載，形成擁塞。此外，這些管理系統(tǒng)的日益普及和最近明顯的資助發(fā)展，可能因?yàn)樵黾拥挠?jì)算機(jī)知識(shí)和上網(wǎng)增加已經(jīng)很大程度上導(dǎo)致了在數(shù)據(jù)檢索等待時(shí)間的增加。這將導(dǎo)致吞吐量減少了，同時(shí)

6、也增加了系統(tǒng)易受惡意攻擊和對(duì)手滲透。
　　在我們提出的系統(tǒng)中，TCP/IP請(qǐng)求被更多應(yīng)用到時(shí)間意識(shí)調(diào)度算法(timeconsciousschedulingalgorithm)，結(jié)合其他解決時(shí)間和吞吐量問(wèn)題的方法。執(zhí)行多級(jí)反饋隊(duì)列(multilevelfeedbackqueue，MLFB)建立基于先到先服務(wù)(firstcomefirstserve，F(xiàn)CFS)，通過(guò)可變時(shí)間片的進(jìn)程，而不是固定的時(shí)間片來(lái)改進(jìn)輪循調(diào)度技術(shù)。時(shí)間片的計(jì)算根

7、據(jù)進(jìn)程破裂時(shí)間，如果進(jìn)程在隊(duì)列中是奇數(shù)，時(shí)間片將中期進(jìn)程破裂時(shí)間，而隊(duì)列是偶數(shù)的進(jìn)程在隊(duì)列中的破裂時(shí)間是所有進(jìn)程的時(shí)間片的平均值，并分配給進(jìn)程。
　　MLFB隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)技術(shù)與自適應(yīng)時(shí)間片的值確保了高效和有效處理大量的在很短的時(shí)間內(nèi)不同用戶(hù)的請(qǐng)求，幾乎沒(méi)有等待時(shí)間。這是因?yàn)闀r(shí)間意識(shí)本質(zhì)使技術(shù)更符合基于TCP/IP的請(qǐng)求的要求?；谡?qǐng)求的一些屬性，MLFB分區(qū)就緒隊(duì)列分成幾個(gè)單獨(dú)的隊(duì)列，比如請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)或進(jìn)程類(lèi)型。該算法還允許根據(jù)請(qǐng)求破

8、裂時(shí)間處理隊(duì)列之間移動(dòng)。一個(gè)進(jìn)程使用太多時(shí)間的結(jié)果是會(huì)搬到低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中。這個(gè)方案使網(wǎng)絡(luò)在高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中綁定，互動(dòng)進(jìn)程程和計(jì)算進(jìn)程綁定在一個(gè)低優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列中。此外，這一進(jìn)程在低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列等待太長(zhǎng)時(shí)間可能會(huì)搬到一個(gè)高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的相應(yīng)的服務(wù)中。
　　最后，為了提高系統(tǒng)現(xiàn)有的TCP/IP路由協(xié)議中只用于路由的安全性，提出了將數(shù)據(jù)字段（可變大?。┌珽SIMS安全和數(shù)據(jù)元素。設(shè)計(jì)了三種類(lèi)型的客戶(hù)應(yīng)用程序，包括教師端、家庭客戶(hù)和學(xué)生客戶(hù)端。