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1. 基于蚁群优化算法的虚拟现场可编程门阵列部署策略

许英鑫, 孙磊, 赵建成, 郭松辉

计算机应用 2020, 40 (3): 747-752. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2019081359

摘要（452）

PDF （889KB）（679）

针对可重构密码资源池中，如何在最少的现场可编程门阵列（FPGA）上部署虚拟FPGA （vFPGA）的问题，结合FPGA的工作特点和应用场景的需求，在传统蚁群算法的基础上进行了优化，提出了一个基于蚁群优化（ACO）算法的vFPGA部署策略。首先，通过赋予蚂蚁资源状态感知的能力实现各个FPGA之间的负载均衡，同时避免频繁的vFPGA迁移；其次，设计预留空间，有效减少因为租户需求动态变化带来的服务等级协议（SLA）冲突；最后，对CloudSim进行功能扩展，使用合成的工作流进行仿真实验，对该策略性能进行评估。实验结果表明，所提策略可以在保证系统服务质量的前提下，提高FPGA资源利用率，减少FPGA使用量。

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2. 减少上下文切换的虚拟密码设备中断路径优化方法

李帅, 孙磊, 郭松辉

计算机应用 2018, 38 (7): 1946-1950. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017122890

摘要（642）

PDF （980KB）（312）

针对虚拟化环境下密码设备中断传输开销过大影响密码运算性能的问题，提出了一种减少上下文切换（RCS）的虚拟密码设备中断路径优化方法。首先，该方法在虚拟密码机（VCM）内核建立了一个由主机到VCM的关系映射表；然后，对传输到VCM的中断请求，由关系映射表判断中断请求类型，并对VCM中不存在的中断类型进行注册；最后，直接交由VCM中断处理器处理。该过程减少了中断处理过程中由于主机介入导致的系统频繁上下文切换开销，提高了VCM的密码运算性能。实验选取VCM执行密码运算的速度作为性能参考指标，结果表明，该机制下VCM使用高级加密标准（AES）算法加密时速度提高了16.35%，使用安全散列算法（SHA256算法）加密时速度提高了12.25%。

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3. 密码云中基于熵权评价的虚拟密码机调度方法

王泽武, 孙磊, 郭松辉, 孙瑞辰

计算机应用 2018, 38 (5): 1353-1359. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017102465

摘要（414）

PDF （1112KB）（614）

针对密码云系统的负载均衡问题，提出了一种基于熵权评价的虚拟密码机调度方法（VSMEWE）。为提高密码服务质量、高效利用密码运算资源，以云密码机的CPU、内存、网络带宽和密码卡吞吐带宽等资源的利用率为主要指标评价云密码机的资源状态，根据云密码机的综合评价值比较结果，得出虚拟密码机的迁移选择方案。实验结果表明，所提算法与Entropy算法和Baseline算法相比，具有全局性和时效性，提高了系统负载均衡效果，执行效率也分别提高了6.8%和22.7%。

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4. 基于滚动优化的密码云实时任务阈值调度方法

王泽武, 孙磊, 郭松辉

计算机应用 2017, 37 (10): 2780-2786. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017.10.2780

摘要（573）

PDF （1108KB）（513）

针对当前云任务调度算法在密码云环境中无法实现任务实时处理的问题，提出一种基于滚动优化窗口的实时阈值调度方法。首先，将密钥调用环节融入密码任务流程中，提出一种密码云服务架构；其次，为实现任务的实时调度，构建基于滚动窗口的密码任务调度器模型和吞吐量分析模型，用于获得实时的吞吐量数据；最后，为满足云租户对高速密码服务的客观需求，提出吞吐量阈值调度算法，从而根据实时吞吐量相对于吞吐量阈值的变化情况实时迁移虚拟密码机。仿真结果表明，该方法与未采用滚动优化窗口或虚拟机迁移技术的方法相比，具有任务完成时间短、CPU占用率低的特点，且实时吞吐量能够持续保持在网络带宽的70%~85%，从而验证了其在密码云环境中的有效性和实时性。

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