基于eBPF的容器网络可观测性方法与实践

这是一篇关于eBPF,容器网络,可观测性,无侵入式,分布式网络的论文, 主要内容为分布式系统所面临的最大挑战之一就是可观测性。随着云原生的发展,微服务、Service Mesh和Kubernetes等技术让规模化软件交付变得更容易,但海量微服务的问题排查和故障定位使得可观测性面临更大的挑战,而当前云原生体系下的可观测性技术在面对上述问题时却存在诸多不足。本文针对相关问题进行了深入的研究,从容器网络角度将内核技术引入设计实现了可观测性系统,提供了高效的解决方案,为提升云原生架构体系的应用可观测性做了初步探索。云原生环境下,内核可观测性的不足使得云原生应用的性能分析也面临着瓶颈。目前侵入式网络性能分析及问题定位方案的可操作性、性能及安全性难以保障,其次难以在云原生环境下搜集细粒度的数据。因此本文设计并实现了基于eBPF的无侵入式容器网络分析系统,无需修改任何内核及应用代码,面向用户应用透明。同时在框架内对于不同应用不同的网络协议均能很好的支持,实现了网络协议无关。其次提供了从线程进程、容器应用、Kubernetes平台到系统调用相关的不同拓扑层次的细粒度网络性能分析,而在性能上可实现每秒百万级的数据吞吐量,对平台网络性能影响最高仅增加1.2%。在获得了细粒度容器网络性能分析数据之后,面对容器环境下复杂的分布式网络链路关系、复杂的请求路径和路由等问题,基于容器网络性能分析的分布式网络问题诊断能够利用细粒度的数据定位到网络链路中出现性能问题的具体环节,为云原生应用在多链路容器网络中的问题定位与诊断提供了解决方案。最后,本文介绍了容器网络可观测性分析系统在集群中应用的典型案例,为可观测性分析系统在云数据库和微服务性能诊断等实际场景中的落地提供了技术方案。

面向供应链管理的区块链原型系统的研究与实现

这是一篇关于区块链技术,点对点传输,供应链管理系统,分布式网络的论文, 主要内容为在经济快速发展和经济全球化的背景下,让供应链企业成员协同发展已成为供应链管理的优化目标之一,然而由于企业间信息壁垒的存在,导致供应链中的成员不能及时、准确地掌握相关的有效信息。而区块链技术去中心化、信息难以篡改、共同维护公共账本等特点契合了目前供应链出现问题的解决方式,成为解决供应链现存问题的新方式。但区块链技术的高容量占用问题是区块链与供应链管理结合的主要挑战,因此设计并实现一个面向供应链管理的区块链原型系统具有重要的现实意义。本文针对供应链管理场景中商品信息的特点,基于Java开发技术、SpringBoot框架、t-io网络编程框架、JavaScript开发技术、MySQL数据库等技术设计并开发了一个面向供应链管理的区块链原型系统,使之能够有效地解决区块链技术的高容量占用问题;在此区块链原型系统的基础上,根据供应链管理场景的需求开发应用层功能,佐证了区块链技术与供应链管理场景结合的可行性。本文首先对面向供应链管理的区块链原型系统进行了需求分析,阐明了在供应链管理中引入区块链技术的优势,并描述了目前区块链与供应链结合存在的问题。之后,基于需求分析对原型系统进行概要设计,得到系统架构图、网络架构图及系统功能划分图。然后分别对区块链原型系统的应用层和除应用层外的底层各功能模块进行了详细设计,描述了各层的功能、调用关系和各功能模块的处理逻辑和实现细节,包括数据库表设计和使用类、接口设计等。基于以上设计完成了区块链原型系统的初步实现。然后,本文详细描述了原型系统中区块链容量回收功能的执行过程,测试并分析了执行容量回收功能后,减少原型系统占用节点磁盘空间的效果;此外本文研究了能让区块链吞吐量线性提升的“分片”方案中的“网络分片”部分,提出了区块链网络分片方案ShardBaseHonest,并使用Java开发技术进行过程仿真,分析了使用ShardBaseHonest进行网络分片的网络安全性。最后对系统的各功能点设计了测试用例,均已通过测试。

离散装配产线的数据链路架构及其应用研究

这是一篇关于离散型产线,分布式网络,STM32,数据管理的论文, 主要内容为离散型生产指将生产物料经过若干个不连续的工序,实现从物料到半成品,再到产品的生产方式,其生产过程灵活多变,易于组织,因此是重要的低端制造业生产的构成方式。但因离散型生产过程不连续,生产线数据多依赖人工管控,因此在数据实时性、准确率及统计处理等方面存在不足,易造成车间管理与产线之间的信息断层。本文充分考虑了离散型装配产线的数据管理需求,提出了一种适用于离散型装配产线的通用化数据链路架构,实现装配产线数据的采集、传输与分析管理,并结合某车载电子水泵的装配产线进行了实验研究,验证该架构的可行性。本文的主要内容包括:(1)提出一种基于分布式无线网络的产线数据链路模型,该模型采用C/S架构与B/S架构相结合的方式,以无线网络为传输媒介,服务器与节点构成分布式网络,实现工位间的信息交互与数据管理,设计了数据库与网页应用程序,实现数据的储存与WEB访问。(2)设计了适用上述通用化数据链路架构的底层硬件平台。基于STM32内核的ARM器件设计了底层硬件控制器;针对常规执行器、传感器系统的接口需求,设计了功能IO板来提供多路ADC、总线通信以及逻辑控制等可配置接口。通过底层硬件控制器与功能IO板卡的组合可适应不同底层硬件功能,并通过驱动库来实现针对不同产线应用的硬件配置,提高了硬件系统的通用性。(3)基于本文所提出的通用化数据链路架构设计了针对某车载电子水泵的离散装配产线数据系统,系统中水泵产线数据在后台得到有效监控与统计分析,证明了本文所提出架构的有效性与通用性。本文的创新主要体现在:将计算机领域的分布式网络与产线管理相结合,提出了一种通用化的离散型数据管理系统架构,通过可配置的模块化底层硬件接口与驱动库设计,使本文所提出的数据管理架构具备良好的通用性和可扩展性,适用于类似特点的离散型生产。本文的研究工作能显著提高离散产线的自动化水平,有效实现离散工位之间信息共享;更有助于生产进度、物料调度、人员管理等及时调整,有效提高了企业的科学管理与决策水平,效率和竞争力。

分布式网络爬虫系统设计与实现

这是一篇关于网络搜索引擎,分布式网络,爬虫,Hadoop,MapReduce的论文, 主要内容为当前伴随着社会繁荣发展与大数据科学技术的飞跃式发展,现代互联网技术与移动端技术发展也是呈现出今非昔比的景象,目前人们在生活和工作中对移动互联网中的信息需求也是越来越多,当下搜索引擎技术重要性也越来越更加明显。移动互联网信息在社会的各个方面都有非常多的应用,现代搜索引擎技术己经深入人们的心中,也融入到了人们的日常生活中,它对人们的日常生活的影响也越来越多,网络搜索引擎中非常重要的一个技术就是网络爬虫。对于以往的单机爬虫在性能上已经难以满足发展日新月异的呈现爆炸式增长的互联网数据,为了解决这种窘迫的情况就诞生了新一代的网络爬虫,其就是基于分布式的网络爬虫。详细的来说就是在诸多的电脑上搭建分布式集群系统与诸多电脑集群高效的分工合作,把爬虫部署在这个集群上就可以提升爬虫的抓取数据效率,使之满足了抓取巨量数据的需求。目前运用了分布式存储系统,对整个爬虫系统数据存储的能力也能大大提升了。针对分布式系统的优势特点本文在Hadoop环境下设计并实现了分布式网络爬虫系统,开始详细的分析叙述了什么才是分布式系统与什么才是网络爬虫,并在这各基础上实现了这个分布式的网络爬虫系统,此系统有望去缓解传统网络爬虫抓取速度慢和效率低等情况。此次文中的主要的内容是:(1)在本文中首先介绍了网络搜索引擎技术,分布式网络爬虫的关键技术以及工作的原理,分析了分布式网络爬虫系统的整体架构设计,然后详细分析了爬虫的URL功能模块、爬虫的网页抓取功能模块、爬虫的网页解析功能模块、爬虫的数据存储功能模块等原理,并通过MapReduce实现了各个功能模块。(2)在传统的网络爬虫中网页抓取功能是影响系统工作效率的重要原因,所以就针对这一功能模块深入学习,仔细分析并对URL链接的权重算法进行优化。影响系统效率的另外一点就是URL链接的去重功能,为了避免大量的重复工作就对URL链接队列去重算法进行优化,通过这两点的改进,与望去解决网络爬虫系统的抓取速度慢和效率低的情况,以提升网络爬虫的抓取速度和精确度。(3)在系统代码编写完功能实现之后,在实验电脑机器上搭建Hadoop分布式系统,并配置相关的环境与节点和IP地址,然后在实验电脑上测试爬虫系统的各个功能模块并针对URL链接权重算法进行测试和记录分析、对URL链接去重算法进行测试和记录分析,最后进行总结归纳数据信息进行比较分析。本文的主要意义在于设计与实现了分布式网络爬虫系统,其在一定的程度上解决了传统单机网络爬虫速度慢、效率低、可扩展性差的问题,提升了网络爬虫抓取信息、网页抓取数据的速度和效率。

加密货币钱包的分布式破解系统

这是一篇关于比特币钱包,暴力破解,分布式网络,OpenSSL的论文, 主要内容为加密货币是区块链货币的总称。比特币作为一种典型的加密货币,其所有权通过数字密钥、比特币地址和数字签名来确立,其中最关键的是数字密钥。数字密钥是由用户随机生成并存储在文件或者简单数据库中的数据,称之为钱包私钥。由于比特币官方钱包并不具备密码找回功能,当口令密码被遗忘的情况发生时,钱包私钥无法解密,钱包里的财产是无法使用的,破解钱包文件的需求变得越来越大。近年来分布式运算以及计算机网络的飞速发展,极大地加速了密码学问题的进步,利用外部设备以及分布式网络进行暴力破解的研究也在不断增加。但是在加密货币的密码破译领域,还没有相应的研究成果公开发表。在研究了加密货币钱包相关的技术基础以后,本文从增加破解终端数量和提高网络架构的方向出发,提出了基于分布式运算网络的暴力破解方案并对其进行研究和实现。本文基于分布式网络,利用OpenSSL开源工具包设计并实现了一个针对比特币桌面钱包程序Bitcoin-Qt所生成钱包文件的破解系统。此系统主要以HTTP作为连接方式,以JSON数据作为通信格式,以模拟的心跳机制作为状态确认方法。利用可视的网站作为用户接口,方便了用户远程发布破解任务;利用中央节点作为任务分发的总管理,保证了分布式系统的高效与稳定;利用单独的客户端作为破解终端,一定程度上减少了使用的复杂性;利用错误处理机制还可以确保各个节点的可靠性。中央节点使用MySQL数据库保存各个环节的信息,以供不同后台程序间进行数据交换。系统设计以比特币钱包文件的破解为例在实验环境中进行了测试,测试结果表明本文设计的系统在功能上可以有条不紊地进行破解任务管理;在性能上可以有效提高破解效率,缩短破解时间。同时,本系统还可以对莱特币,点点币等加密货币的钱包文件进行破解。另外,此次系统设计也说明比特币钱包的加密算法的安全性已随着计算机和网络技术的发展而变得相对脆弱。

加密货币钱包的分布式破解系统

这是一篇关于比特币钱包,暴力破解,分布式网络,OpenSSL的论文, 主要内容为加密货币是区块链货币的总称。比特币作为一种典型的加密货币,其所有权通过数字密钥、比特币地址和数字签名来确立,其中最关键的是数字密钥。数字密钥是由用户随机生成并存储在文件或者简单数据库中的数据,称之为钱包私钥。由于比特币官方钱包并不具备密码找回功能,当口令密码被遗忘的情况发生时,钱包私钥无法解密,钱包里的财产是无法使用的,破解钱包文件的需求变得越来越大。近年来分布式运算以及计算机网络的飞速发展,极大地加速了密码学问题的进步,利用外部设备以及分布式网络进行暴力破解的研究也在不断增加。但是在加密货币的密码破译领域,还没有相应的研究成果公开发表。在研究了加密货币钱包相关的技术基础以后,本文从增加破解终端数量和提高网络架构的方向出发,提出了基于分布式运算网络的暴力破解方案并对其进行研究和实现。本文基于分布式网络,利用OpenSSL开源工具包设计并实现了一个针对比特币桌面钱包程序Bitcoin-Qt所生成钱包文件的破解系统。此系统主要以HTTP作为连接方式,以JSON数据作为通信格式,以模拟的心跳机制作为状态确认方法。利用可视的网站作为用户接口,方便了用户远程发布破解任务;利用中央节点作为任务分发的总管理,保证了分布式系统的高效与稳定;利用单独的客户端作为破解终端,一定程度上减少了使用的复杂性;利用错误处理机制还可以确保各个节点的可靠性。中央节点使用MySQL数据库保存各个环节的信息,以供不同后台程序间进行数据交换。系统设计以比特币钱包文件的破解为例在实验环境中进行了测试,测试结果表明本文设计的系统在功能上可以有条不紊地进行破解任务管理;在性能上可以有效提高破解效率,缩短破解时间。同时,本系统还可以对莱特币,点点币等加密货币的钱包文件进行破解。另外,此次系统设计也说明比特币钱包的加密算法的安全性已随着计算机和网络技术的发展而变得相对脆弱。

基于J2EE平台网上银行数据加密技术的研究与实现

这是一篇关于网上银行,IBSS,数据加密,数据解密,J2EE,分布式网络的论文, 主要内容为中国银行为了提高网上银行产品的竞争力，与国际化网上银行业务接轨，决定建立安全高效的网上银行新平台，将中国银行网上银行业务的体系结构从分布走向集中，从C/S结构向B/S结构过渡，实现基于J2EE架构的中国银行网上银行业务。按照规划，在第一阶段实现网上银行新平台一期工程项目IBSS(Internet Banking Service System)，主要实现个人网上银行业务。在第二阶段实现企业网上银行业务。通过网上银行新项目的实施，为中国银行尽快在网上银行领域争得优势竞争地位奠定基础。 对网上银行信息系统而言，数据安全是第一位的，重要数据都通过数据加密后存储在网上银行数据库。本文在介绍DES数据加密算法原理和3—DES数据加密原理的基础上，以Eclipse3.1集成开发环境作为开发平台，IBM WebSphere作为应用程序服务器，Oracle9i作为后台数据库服务器，采用基于FinancialFusion的银行套装产品零售银行应用Consumer e—Financialance Suite(CeFS)和帐单支付与转帐仓库Bill Payment and Transfer Warehouse(BPTW)，采用了J2EE平台常用的MVC模块化设计，用Java代码实现了中国银行网上银行新平台一期工程项目IBSS在J2EE分布式平台下采用传统3—DES数据加解密技术的应用，将银行客户密码和关键信息用3—DES加密后存储在网银数据库CIF(Customer Information File)中，成功地实现了中国银行网上银行新平台一期工程项目IBSS个人网上银行业务，该项目已在中国银行数据集中的总部北京和上海上线运行。

一种输油管线监测计量系统的设计与实现

这是一篇关于分布式网络,WEB技术,电子邮件,数据库,JSP,VC++的论文, 主要内容为随着国民经济的飞速发展,石油的供应成为关系国计民生的大事,传统的管理方式和数据手工记录模式已不能满足现代石油企业的发展要求。采用现代信息技术手段解决输油管线流量及压力的实时监控,使油田各级相关部门随时对各自应该掌握的生产情况进行方便的掌握,以便及时的规划和调整,更好的为油田生产服务,已经成为一个很迫切的需求。 本论文研究的系统就针对目前油田输油管线检测计量中存在的上述问题提出了一种解决方案,介绍了本文的研究背景及意义,调查了国内外各大有代表性的油田的监测现状和发展趋势,阐述了本项目使用的C/S模型与B/S模型相结合的新型模式,以及采用了基于Web应用的综合解决方案。本文着重研究了监控系统设计技术、串口编程技术、简单邮件传输协议、web技术、Java技术以及数据库技术,论述了系统的数据采集及监控部分的设计与实现、管理层页面的设计与实现,以及数据库的设计与实现,数据库与操作系统的连接等多方面的内容,系统创新的采用了电子邮件系统进行数据的收发,克服了以往数据传送系统对网络质量要求高,可扩展性差的缺点。本论文阐述的系统采用JSP、Servlet和后台数据库的系统是一种三层结构的系统,解决了执行效率、网络拥塞和维护等问题,解决了我国大多数油田各站点地理分布广泛、站点分散、油田局域网没有完全覆盖的条件下,油田监控设备对可扩展性要求高、操作平台多样化的复杂情况下,油田管线自动监测计量的问题。

非结构化众智交易网络商品搜索算法研究与仿真

这是一篇关于众智科学,电子商务,分布式网络,商品搜索,蚁群算法,仿真的论文, 主要内容为现今的电子商务模式大多是以某一电商平台为中心,买家、卖家与其它机构与平台相连或直接进驻平台,实现信息注册、商品搜索、商品交易等功能,这种电子商务模式采用集中式网络结构,依赖中心服务器的超强计算处理能力和超大的信息储存空间。随着众智科学的研究和发展,提出了众智电子商务模式,即网络中买家、卖家和其它机构都是相应独立的智能个体,采用分布式网络结构,智能个体之间直接相连,从而实现全息交易主客体信息共享、精准供需信息识别、智能供需匹配与搜索、商品交易等功能。在众智电子商务网络中,各个智能个体将商品信息储存在本地节点,并通过朋友圈来寻址和路由,实现信息的传递与共享。该网络中存在一个关键问题是,针对网络中某一节点的搜索需求,如何高效、快速和低消耗的进行商品信息资源搜索。本文针对上述商品信息资源搜索问题开展研究,设计了两种搜索算法,具体工作如下(1)设计了两种商品信息资源搜索算法。分析了众智交易网络的特点,在分布式网络搜索算法理论和技术研究现状综述的基础上,分别设计了广深结合启发式商品搜索算法、基于蚁群算法的商品搜索算法。1)广深结合启发式商品搜索算法,融合广度搜索算法和深度搜索算法,定义了网络中节点之间的关联度,并利用节点与朋友圈邻居节点之间的关联度来优化搜索规则和转发路径;2)基于蚁群算法的商品搜索算法,运用蚁群算法启发性、鲁棒性和正反馈性等特点,针对众智交易网络商品信息搜索问题,定义了商品信息关键词信息素和启发方程计算,利用蚁群算法的转发概率和信息素更新机制来设计网络中节点间商品信息资源搜索的规则,从而降低搜索的盲目性。在信息素定义、启发因子的设置和信息素更新策略方面具有一定的新意。(2)开展了众智电子商务网络搜索仿真实验。为了验证上述两种商品信息资源搜索算法的性能,基于Peersim仿真软件对网络环境进行仿真,通过Java语言对本文设计的算法进行编程实现,并且与洪泛算法和随机漫步算法两种基础性搜索算法做比较。实验结果显示,本文设计的算法在搜索成功率、搜索时间、商品匹配度、搜索网络消耗和可拓展性上都具有显著的优势。其中,广深结合的启发式搜索算法消耗较少的网络宽带资源和使用最少的搜索时间,可以达到较高的搜索成功率和商品匹配度;而基于蚁群算法的搜索算法,在搜索成功率、平均商品匹配度返回商品信息资源数量上都有着绝对的优势,从而可以实现网络高效、快速的搜索效果。

基于J2EE平台网上银行数据加密技术的研究与实现

这是一篇关于网上银行,IBSS,数据加密,数据解密,J2EE,分布式网络的论文, 主要内容为中国银行为了提高网上银行产品的竞争力，与国际化网上银行业务接轨，决定建立安全高效的网上银行新平台，将中国银行网上银行业务的体系结构从分布走向集中，从C/S结构向B/S结构过渡，实现基于J2EE架构的中国银行网上银行业务。按照规划，在第一阶段实现网上银行新平台一期工程项目IBSS(Internet Banking Service System)，主要实现个人网上银行业务。在第二阶段实现企业网上银行业务。通过网上银行新项目的实施，为中国银行尽快在网上银行领域争得优势竞争地位奠定基础。 对网上银行信息系统而言，数据安全是第一位的，重要数据都通过数据加密后存储在网上银行数据库。本文在介绍DES数据加密算法原理和3—DES数据加密原理的基础上，以Eclipse3.1集成开发环境作为开发平台，IBM WebSphere作为应用程序服务器，Oracle9i作为后台数据库服务器，采用基于FinancialFusion的银行套装产品零售银行应用Consumer e—Financialance Suite(CeFS)和帐单支付与转帐仓库Bill Payment and Transfer Warehouse(BPTW)，采用了J2EE平台常用的MVC模块化设计，用Java代码实现了中国银行网上银行新平台一期工程项目IBSS在J2EE分布式平台下采用传统3—DES数据加解密技术的应用，将银行客户密码和关键信息用3—DES加密后存储在网银数据库CIF(Customer Information File)中，成功地实现了中国银行网上银行新平台一期工程项目IBSS个人网上银行业务，该项目已在中国银行数据集中的总部北京和上海上线运行。

省级应急管理地理信息平台的设计与研究

这是一篇关于应急管理,GIS,分布式网络,空间数据库的论文, 主要内容为随着社会及经济的不断发展,我国逐渐进入“突发公共事件的高发期”和“社会高风险期”,如何应对这“两高”,是我国政府的当务之急[1]。随着应急管理工作水平的不断提升和信息化技术的不断发展,我们发现,建立健全的应急管理系统是处理突发事件的有效方法之一。GIS在应急日常管理、应急资源调度、应急事件处置及应急辅助决策等方面都发挥着及其重要的支撑作用。本文紧密结合某省应急管理工作的实际业务需求,将地理信息与应急管理工作相结合,研究并设计了省级应急管理地理信息平台系统。本文的主要工作可概括为以下三方面:1、将地理信息与应急管理工作相结合,通过GIS、RS、空间数据库、分布式网络等高新技术来建设省级应急管理地理信息平台。2、采用关系型数据库和Geodatabase技术进行地理空间数据库建设,将应急决策所涉及的基础地理、应急专题等海量数据进行有效整合,使空间数据和属性数据一体化、多源数据无缝集成建库,极大地提高空间数据应用效率。3、基于SOA架构体系理念并采用多层体系结构设计,采用开放性的面向服务的框架体系结构进行平台开发,实现全省应急资源管理、应急事件处置、应急辅助决策及调度指挥功能。在论文研究中,设计的空间数据库能有效管理基础地理信息数据及应急专题数据,并能为应用系统提供数据支撑;系统架构既能满足应急管理的基本功能需求,又便于扩充扩展;系统具备网络环境下的信息服务能力;系统设计经过编码及测试,功能完善,性能优良。