文档介绍：项目名称:
高效可信的虚拟计算环境基础研究
首席科学家:
卢锡城中国人民解放军国防科学技术大学
起止年限:

依托部门:
国防科技大学
二、预期目标
总体目标
以我国经济社会发展对信息网络科学技术的战略需要为牵引,解决规模化网络资源按需聚合模式的效能问题和公用环境下多样化服务的可信问题;建立多尺度的互联网新计算模式和支撑技术,构建高效可信的虚拟计算环境,为互联网新型应用的发展提供基础理论和关键技术支撑。具体包括:
(1)探索互联网新型应用的规模化和公用化现象与规律,在互联网计算的效能与可信理论、多尺度的虚拟计算环境体系结构、支持互联网新型应用模式的软件运行机制和面向互联网新型应用模式的程序设计等方面取得具有长远影响的创新成果;
(2)获得一系列关键技术的发明专利,形成自主知识产权,提升我国在互联网计算领域的自主创新能力与核心竞争力;
(3)培养和建立一支学术水平高、创新能力强的研究人才队伍,使我国在该领域的研究进入国际领先行列;
(4)为互联网新型应用和产业的创新发展提供基础理论、关键技术和基础软件支撑,为促进基于互联网的数据和知识产业成为重要新兴支柱产业,推进国民经济和社会信息化做出实质性贡献。
五年预期目标
(1)理论模型方面
在规模化网络资源按需聚合模式的效能问题、公用环境下多样化服务的可信问题两个关键科学问题研究上取得重大突破,提出互联网计算弹性效能模型和可信演化模型
,以及评估分析方法,在国际学术界产生重要影响,在互联网计算领域形成流派。具体包括:
互联网新型应用的规模变化模型、互联网计算的效能模型和理论、适用互联网计算特点的信任管理模型、分布式交互算法设计及复杂性理论、支持在线扩展和可信演化的计算模型;以及互联网计算体系结构的尺度模型、面向多约束的资源聚合模式、资源协同的代数理论及自适应演化机理、面向弱一致性的并发计算模型、面向大规模并行数据处理和大规模协同服务等特定领域的程序设计理论、公用环境下的可信性评估理论等。
(2)支撑技术方面
建立多尺度的互联网新计算模式和体系结构,在多粒度的资源虚拟化、多耦合度的资源交互、自适应的弹性绑定、用户为中心的可信保障和领域特定的程序设计等支撑技术体系方面取得具有核心竞争力的专利技术。具体包括:
资源聚合策略和资源间计算/数据的多级结构,基于混合互连网络拓扑的资源调度、协调、协作等共享策略与机制,基于事件驱动与虚拟网络事件服务相结合的虚拟执行与并发服务,信任管理、多层次安全隔离、冗余备份和动态演化相结合的可信保障,领域特定的程序设计语言设施、框架和工具等。
(3)实验验证方面
建立仿真级、准生产级(结点数在103量级)和生产级(结点数在104以上量级)三种类型的互联网计算实验环境,支持中心资源、边缘资源和终端资源相互融合的多尺度互联网计算效能分析和可信验证。
(4)软件平台方面
构建高效可信的虚拟计算环境基础软件平台,其企业版本在我国大型互联网服务企业或国家互联网管理机构部署应用,其开源版本在国际开源社区取得广泛影响,成为知名品牌。
通过五年的研究,使项目组的总体研究水平进入国际领先行列,成为一支具有国际影响力的研究队伍,培养一批自主创新能力强的中青年学术带头人和学术骨干。五年共发表高质量的学术论文300 篇以上,其中重要国际学术刊物论文30篇以上,拥有10 项以上具有自主知识产权的核心关键技术,申请国内外发明专利、标准或软件著作权15 项以上。
其中,前两年发表论文120篇以上(重要国际学术刊物论文12篇以上),申请国内外发明专利、标准或软件著作权6项以上。
三、研究方案
学术思路
本项目针对互联网新型应用的规模化和公用化特点,将围绕两个关键科学问题,以高效和可信的互联网计算为目标,在虚拟计算环境基础理论、核心机制和实验验证等方面开展研究。
项目的总体学术思路具体表现在以下几个方面:
(1)面向“规模化,公用化”,以“按需聚合,自主协同”成果为基础,针对“高效伸缩,可信服务”的目标展开研究。
项目组在上期973项目“虚拟计算环境聚合与协同机理研究”中已取得重要研究成果,对互联网资源的特性和行为规律有了更深入的认识,提出了以自主元素、虚拟共同体和虚拟执行体为核心的概念模型,以及资源按需聚合和自主协同等关键机制。
本项目将以虚拟计算环境的已有研究成果为基础,面向中心、边缘和端资源相结合的环境,针对规模化的互联网新型应用需求,系统研究互联网新型应用对虚拟计算环境的高效和可信所带来的理论和技术挑战。项目将基于前期研究的按需聚合和自主协同机制,针对互联网新型应用需求,研究建立多角色规模化资源聚合和高效服务机制,提出跨虚拟共同体的高效协同机制;面向中心、边缘和端资源相结