负载能力论文范文

负载能力论文范文（精选10篇）

负载能力论文 第1篇

工业多相流检测中的电阻层析成像技术 (Electrica Resistance Tomography, 简称ERT) 是多相流检测的一种高新技术。ERT通常采用电流激励、电压测量, 在恒定电流激励下, 场内介质的电阻率分布的变化通过场域边界上阵列传感器的感应电压表现出来, 通过扫描边界电压, 再运用相应的成像算法, 便可重建场域内的介质分布。比起其他多相流检测技术, ERT具有无辐射、可视化、低成本、可在线测量、信息丰富等优点[1], 在多相流检测领域有很大的应用潜力。

E R T电流源应该具有以下特点:

(1) 电极在导电溶液中容易形成电池, 从而在测量电极上产生直流电位差[2], 进而使后续调理电路达到饱和, 最终影响数据采集和成像。直流激励在电极上产生的电位差更大, 为了减弱“电池效应”的发生, 激励源通常采用交流电流源, 频率约为几十千赫兹, 有效值约为几毫安。

(2) 在测量过程中, E R T电场内的电阻率是随着不同相组分的变化而实时变化的, 为了适应这种电阻率的变化, 激励源应该具有足够大的带负载能力[3]。

2 传统ERT电流源及其带负载能力测试

2.1 基于双运放传统ERT电流源电路

目前的ERT系统都采用直接数字合成 (DDS) 芯片产生频率、幅度、相位数字可调的正弦电压[4], 再经过电压控制电流源 (VCCS) 电路变成一个正弦电流, 这个电流信号有效值不随负载的变化而变化, 是一个恒流源。E R T恒流源在结构上普遍应用的是基于双运放的VCCS[5]。传统的VCCS原理简单, 实用性强, 电路结构如图1所示。

电路中的TL084构成电压跟随器, 使其正向输入端与输出端同电势, 这样AD620的输出电压Vo通过电阻R得到电流i。

因为TL084属于FET输入型运算放大器, 输入端阻抗非常高, 典型值是1012Ω, 而E R T负载电阻一般只有几百到一千多欧姆, 所以产生的电流i主要流向了负载端。只要在一定负载变化范围内保证AD620的输出电压Vo稳定, 此电路就能产生恒定电流i。

2.2 传统ERT电流源带负载能力测试

下面以由AD620和TL084组成的VCCS为例做实际测试。电流产生电阻R取3 90Ω, 在电流源激励下, 通过记录一组变化的负载值和负载上产生的相应的电压值, 我们可以测试恒流源的恒流特性和带负载能力, 恒流源测试数据如表1所示。

注:电压0.2 (0.1) 表示用示波器0.1V档显示正弦幅度是0.2V, 电阻值采用ESCORT 3136A四位半数字万用表测得。

从表1恒流源测试数据看到, 测试中负载电阻从56.02Ω变化到2695.5Ω, 通过测量交流电压值再利用欧姆定律算得交流电流值及其有效值。图2是该恒流源电路的电流随着负载电阻变化的曲线, 从曲线可以看到, 当负载大于1119.1Ω后, 电流明显变小。通过示波器可以观察到电流明显变小的原因:负载电阻在大于1200Ω后, AD620输出电压Vo开始变失真, 正弦波波峰波谷变尖, 逐渐变成三角波。

通过测试发现, 由AD620和TL084双运放组成的传统形式的VCCS的最大负载约为1200Ω。在ERT电场中, 因为连续相和非连续相组分的不断变化, 恒流源的负载电阻是时刻变化的, 而此恒流源只适用于变化的负载不超过1200Ω的情形下。笔者设计的16电极ERT多相流管道在装满自来水后测得相邻电极的电阻约为1273Ω, 在这种情况下, 此VCCS就不太适用, 需要提高其带负载能力。

3 改进型ERT激励源及其带负载能力测试

3.1 ERT电流源带负载能力提高的原理

限制VCCS带负载能力提高的原因是随着负载的增大运算放大器的输入或者输出端口电压超出了它们能够承受的范围。如图3所示, 在±15V供电的情况下, AD6 20参考端的最大参考电压Vref=±13.4V, 输出电压范围为Vo=-13.4 V~13.5V, T L08 4的输入电压范围V+=Vcm=-1 2 V~1 4 V, 输出最大电压为±1 2 V, 即=rV±12V。

通过增加反馈电路的方法对基于双运放传统型V CCS做了改进, 提高其带负载能力, 改进型电路如图3所示, 它与图1所示电路的区别就是增加了R1、R2两个反馈电阻。

下面从理论方面推导一下上述改进型电路提高恒流源带负载能力的原理, 假设AD620的增益G=1, 根据放大器虚断、虚短的概念得到:

由上面两式消去Vr, 得

(R1+R2) (Vo-V+) =R1Vi代入下式

选择电阻时我们令R1=R2, 得到

所以在改进的电路中,

未改进之前电路中,

对比6式和7式可知, 在改进型的电路中, 放大器输入输出端及参考端的电压得到了“均衡”的分配, 传统型电路中A D 6 2 0的输出端电压Vo和参考电压Vr更容易达到饱和从而产生失真, 影响了电路的带负载能力。

3.2 改进型ERT电流源带负载能力测试

由式5看出, 改进型电流源要产生与原来相同大小的电流, R3需要减少一半, 它作为AD620的负载电阻不能太小, 否则影响恒流特性。所以改进型电路提高带负载能力的前提条件是保证R3不能使波形失真。图3中反馈电阻R1、R2取值20KΩ, 电流产生电阻R3取200Ω, 采用同样的测试条件和方法, 恒流特性测试数据如表2所示。

根据测试数据, 改进型恒流源电路的电流随着负载电阻变化的变化曲线如图4所示, 从曲线可以看到, 当负载大于1691.5Ω后, 电流才有明显变小趋势。通过示波器观察发现当负载电阻大于1750Ω时, AD620输出电压V o正弦波峰谷开始出现变形失真, 改进型VCCS的最大负载约为1750Ω对比两个恒流源电流随负载变化的曲线可以看到, 改进型恒流源的确提高了带负载能力。

4 结束语

本文介绍了一种提高ERT传统型双运放VCCS带负载能力的方法, 通过增加反馈电路, 使放大器各端口电压得到更“均衡”的分配, 提高了VCCS带负载能力。由AD620和TL084组成的VCCS测试数据表明, 恒流源最大带负载能力由原来的1200Ω提高到1750Ω。这种方法简单实用, 仅仅在传统电路的基础上增加了两个反馈电阻, 使VCCS实用性更强。

参考文献

[1]董峰, 许燕斌.电阻层析成像技术在两相流测量中的应用[J].工程热物理学报, 2006, 27 (5) :791-794.

[2]邓湘等.提高电阻层析成像实时性能的研究[J].天津大学报, 2001, 34 (4) :467-471.

[3]李二平.ERT数据采集系统的优化与模块化设计[D].天津大学:天津, 2007:43-44.

[4]赵国勋, 徐苓安.基于直接数字频率合成的正弦波发生器[J].自动化与仪表, 2000, 15 (1) :15-17.

负载均衡更高效 第2篇

解决之道

解决这个问题的传统思路是更换技术更加先进、性能更加强大的主机服务器，然而这将使企业面临资金投入的巨大压力，而且对于一个成长型企业来说，网络应用信息量增长的速度很快，新的主机可能在不远的将来遭遇相同的尴尬处境。

另一个解决思路就是使用流量分担技术。即在网络内增加多台主机服务器，并让这些服务器保存和处理相同的应用内容。这样的主机服务器并不一定要求是技术最先进、性能最强大的，所以投资可以相对较少，但是由它们组成的服务器群，却能够共同完成网络的服务功能。当用户来访时，这些服务器轮流响应不同用户的请求，通过流量分担技术把大量的用户请求自动地分散到了不同的主机服务器中处理，从而减少了单个主机上的任务量，实现了网络流量在多台主机间的平衡处理。

流量分担技术实现的方法根据系统的软硬件不同而有所区别，有通用方法也有专用方法，有的网络系统还为此提供了专门的服务。微软新发布的Windows Server 2003就在其网络内提供了许多此类技术，主要是分布式文件系统（DFS）。

DFS 发威

DFS即分布式文件系统，主要用于解决把分散的共享资源集中管理的问题，它其实还有一个重要的功能，就是在域环境中能够利用文件复制服务(FRS)为共享目录产生副本。

DFS的基本概念是DFS根和DFS连接。DFS根指服务器或服务器组，是客户端试图访问文件时首先要前往的地方。这些服务器通常分布在一个域的各个站点中。DFS 连接是指从逻辑目录到可以处理文件请求的服务器（位于企业内的任意位置）上的物理共享文件夹的引用。在Windows Server 2003中，大大增强了DFS的功能。 Windows Server 2003 在可靠性方面，针对DFS 作了重要的功能提升：一个服务器可以主持多个DFS 根。在Windows 2000中，不可能在一个服务器上有多个DFS根。因此，需要有大量运行Windows 2000 的服务器来主持多个DFS根。在Windows Server 2003 中，取消了这一限制。此外，Windows 2000 群集的独立DFS 服务器只能主持一个DFS根，而Windows Server 2003允许主持多个DFS根。

Windows Server 2003 还改进了在跨越多个站点对复制操作进行设置时的DFS行为。在 Windows 2000中，DFS 会优先考虑与客户端位于同一站点中的目标，如果在该站点中没有连接目标，它会在任何其他站点中为该客户端请求选择任意的连接目标。这种算法不是最有效的。

例如，如果某企业有分别位于北京、天津和上海的站点，并且其客户端计算机试图访问天津中的连接，则当天津中的所有连接目标都无法访问时，该客户端计算机不会考虑通信成本的高低，而故障转移到北京或上海中的某个目标。与此不同的是，Windows Server 2003会使用主动目录（Active Directory）中的站点开销信息来选择能够满足客户端请求的站点外目标。对于该企业的这种情况，DFS 能够从主动目录了解到从天津到上海的通信费用比从天津到北京的通信费用更昂贵，因此它会根据主动目录中的站点配置相应地将天津的客户端重定向到最近的北京目标。

利用DFS

实现流量分担方法的首先要在多台主机服务器内保持相同的内容，即把某主机的特定内容动态地复制到多台主机中。比如在Windows Server 2003 里，我们就可以借助DFS 技术来完成此目的。通过使用DFS 在域环境中能够利用文件复制服务(FRS)为共享目录产生副本这一功能，就能够把指定主机服务器内某一文件夹下的内容自动拷贝到其他一台或多台服务器中，从而就实现了主机间保持相同内容的目的。

在Windows Server 2003 中使用DFS的第一步是要建立DFS 根目录。

从Windows Server 2003 的管理工具进入“分布式文件系统”管理器，在这里新建DFS根目录。建立根目录的时候系统会要求选择根的类型。DFS根的类型有两种：一种是域DFS；另一种是独立DFS，要想实现目录的副本，必须选择域DFS 类型。独立DFS 只是在非域环境内建立的，它不能支持文件复制服务。

在域环境里建立DFS，需指定域名和保存DFS 根的主机服务器名，其中域可以是本地域也可以信任域。然后如图1 所示要定义根的名称，此名称是用来在域中标识 DFS根的。接着要在主机服务器的NTFS分区内指定一个共享文件夹用来放置DFS 根。第二步是要建立链接。链接是从DFS 根中指向网络内各共享目录的指针。在“分布式文件系统”管理器里用鼠标右击已经建立的DFS根，选择“新建链接”。在新建链接的向导里需要指定链接指向的目标位置，如图2，这个位置应该是一个网络中已经存在的共享目录。然后为此链接起一个形象的名称。

通过以上建立链接的方法可以分别把网络中各个共享目录都组织DFS 中来，这样用户只要访问DFS 根就能够访问到其中的所有共享目录了。

域DFS的链接建立后，就可以为其创建副本。指定另一台服务器上的一个共享目录作为副本复制的目的地。接下来在复制向导中定义复制的具体对象。一台主机服务器里的共享目录可以被指定复制到其他多台服务器中。

至此，在多台主机内保持相同内容的工作就完成了。Windows Server 2003的DFS会利用文件复制服务，把某主机服务器的特定内容动态地复制到多台服务器中。通过定义DFS 根的属性，还可以把DFS 发布到活动目录中，当域用户在活动目录里访问此主机服务器的链接内容时，DFS就会自动在多台服务器的副本间分流访问流量。然而这样的应用只解决了企业网内部 Windows用户的访问问题，但是，许多非企业网用户也许根本访问不到域的DFS根，比如广域网用户在访问主机服务器上的Web页内容时就不是直接访问DFS根的，从而也就无法访问其中的链接副本。因此还应该选择一种更通用的方法来实现不同主机服务器间的流量分担。

借力DNS

对于上述问题，可以通过域名服务（DNS）来解决。根据DNS的工作特点，我们的思路是让DNS将同一个主机名称轮流解析到不同的IP地址，即把信息轮流交换到不同的网络主机内，这些主机就是我们在前面已经利用Windows Sever 2003 的DFS 副本技术准备好了的、保存了相同内容的服务器，从而达到在多台主机间分担网络流量的目的。

实现这一功能可以借助Windows Server 2003 的 DNS 服务器里提供的循环解析功能来完成。

首先要在DNS管理器内进行“新建主机”操作，即指定主机名称与其IP地址的映射对应关系，在此应该将所有在前面介绍的已经保存了副本目录的各台主机都定义到 DNS服务器中。设置时应该注意，要根据主机的网络地址为各台主机指定不同的IP，但同时各主机都要起同一个相同的名称。经过这一步的定义后在DNS服务器里就配置出了多台具有相同名称但不同地址的主机。接下来进入属性设置的高级配置中定义服务器选项。要达到让DNS把信息轮流交换到不同主机的目的，必须在这里选中“启用循环”选项，这个功能是此技术的关键，它利用DNS将同一个主机名称轮流解析到不同的IP地址上。

完成这些设置工作后，Windows Server 2003 网络中利用多主机服务器来分担网络流量的任务就可以实现了。当许多用户同时访问网络主机时，DNS服务器会先把第一台主机的IP地址回应给第一个用户，然后把第二台主机的IP地址回应给第二个用户，等等，当用完最后一个IP地址后再动态循环到第一台主机，以次类推。用户在访问时不用知道主机的具体网络地址，只要访问主机的名称即可，所有流量的分配工作由DNS 服务器自动完成，而且DNS 服务器还能够根据子网的划分，优先由子网内的主机来处理来自同一子网的用户访问，这样就实现了网络流量在多台主机服务器间的负载平衡。

以上介绍的这种分担流量的方法，使用了Windows Server 2003 中的DFS 和DNS两个服务，技术完全由软件实现，实现起来比较简单，而且成本低，不需要配置额外的硬件。虽然功能相对较少，但使用操作系统本身的网络技术，不需要另外的其他负载平衡服务，所以此方法通用性较强，任何提供目录副本技术和支持DNS循环解析功能的主机服务器都能够实现。

负载能力论文 第3篇

输电线路动态增容技术在不突破技术规程的前提下,根据导线运行状态、气象条件( 环境温度、日照辐射强度、风速等) 和线路电力参数实时确定负载能力,具有较好的经济性和环保性[1,2]。国内外对输电线路动态增容技术均有所研究和应用,美国电力科学研究院、USi公司、The Valley Group Inc均开发出了较为有效的增容系统,而国家电网、南方电网则已经展开试点应用,但该技术还有待于与电网调度方案更加有效地结合[3,4]。对输电线路的稳态和暂态负载能力进行预测可以分别为负荷的合理调度、故障应急处理提供非常重要的参考。

目前,计算输电线路动态负载能力主要采用气候模型( WM)和导线温度模型( CTM) ,它们的主要区别在于风速较小并且导线温度较高时,气候模型相比导线温度模型具有更高的精度[5]。对输电线路动态负载能力的预测仅局限于短期的稳态负载能力预测,缺乏对负载能力的多时间尺度预测,并且没有考虑暂态过程的负载能力。

本文提出的方法是基于Elman神经网络,利用气温、风速和负荷的历史监测数据来进行在线学习和实时预测,再将气象和负荷的预测值代入稳态、暂态热容量模型动态预测未来1 h、2 h、4 h、24 h时刻的线路负载能力。

1 输电线路负载能力评估方法

1. 1 稳态负载能力的计算

稳态负载能力也就是导线极限热稳定电流,归根结底是导线与周围环境的热平衡问题[6]。其中,稳态热平衡方程如下:

本文采用国家标准计算输电线路负载能力:

其中Ws为日照吸热功率,αs为导线表面的吸热系数,光亮的新线为0. 35 ~ 0. 46,旧线或涂黑色防腐剂的线为0. 9 ~ 0. 95; Js为导线受到的日照强度,D为导线外径; Wc为对流散热功率,λ 为导线表面空气层的传热系数,θ 为导线表面的平均温升,Re为雷诺系数,与环境风速、环境温升、导线表面空气粘度相关; Wr为辐射散热功率,ε 为导体表面的辐射系数,光亮新线为0. 23 ~ 0. 43,旧线或涂黑色防腐剂的导线为0. 90 ~ 0. 95; σ 为斯蒂芬- 波尔兹曼常数,σ = 5. 67* 10 - 8,W/m2; 计算导线温度为Tc时的直流电阻Rd= R20[1 + α20( Tc- 20 ) ],同时考虑集肤效应,得到交流电阻: R( Tc) = ( 1 + k) Rd。α20为20 ℃ 的导线材料温度系数,对铝取0. 004 03( 1 / ℃ ) ; k为集肤效应系数,导体截面小于或等于400mm2时,k取值为0. 002 5; 大于400 mm2时,k取值为0. 01。

由于日照辐射强度预测精确度较差,在实际计算中对日照辐射强度取固定值1 000 W/m2。此外,由于风向的随机性很大,无法做出较为准确的预测,实际计算中对风向角采用保守值30°。

1. 2 暂态负载能力的计算

在电力系统实际运行中,由于输电线路的热容量常数较大,线路的短时过载运行造成导线温升并不是立刻就能够达到稳态热平衡状态[7]。在安全时间确定的情况下,暂态负载能力成为输电线路短时过载运行的重要参考依据。

输电线路的暂态负载能力可以具体表达为,在当前环境条件、在规定的安全时间内导线温升达到70 ℃ 时对应的跃变电流。按照不同的安全时间来计算,可以得到不同的跃变电流,即该条件下的线路暂态负载能力[8]。导线处于升温的过程中,热平衡由如下的暂态热平衡方程表达:

其中M为导线单位长度的质量( kg/m) ; Cp为导体材料的比热容( J/( kg·K) ) 。在国家标准并没有对导线热容量Cp的相关规定,采用《IEEE Standard 738 - 2006》[9]对导体热容量的定义来计算:

其中C1,C2分别为铝和钢的单位质量比热容( J/( kg·K) ) 。在《IEEE Standard 738 - 2006》中可以查到: C1= 955 J / ( kg·K) ,C2= 476 J / ( kg·K) ; W1,W2分别为单位长度钢芯铝绞线中的铝和钢的质量( kg/m) 。

根据文献[10]可知:

这是导线温度的非线性常微分方程,考虑到解析解法较为困难,同时Tc是不可跃变参量,函数连续光滑,Tc有唯一解。为保证一定的精度,采用含有经典四阶Runge-Kutta公式的数值解法。

2 基于Elman神经网络的输电线路多尺度负载能力预测方法

2. 1 Elman神经网络原理

Elman神经网络一种局部回归网络,原理结构如图1 所示。它由输入层、隐含层、连接层和输出层组成。其中,连接层在网络结构上形成了局部反馈,连接层的传输函数是线性函数,同时含有一个延迟单元,可以记忆过去的状态,并在下一时刻与网络输入一起作为隐含层的输入。因此,Elman神经网络具有动态记忆功能,非常适合时间序列预测[11]。

2. 2 动态预测输电线路负载能力

结合文献[12 - 15],采用Elman神经网络和热容量模型建立输电线路负载能力动态预测的总体框图如图2 所示。搭建3 个Elman神经网络模型( Elman NN1、Elman NN2、Elman NN3 ) 来分别预测气温、风速和线路负荷,数据均来源现场监测传感器采集的历史数据。

为预测线路稳态负载能力,将气温预测值{T't+1 h,T't+2 h,T't+4 h,T't+24 h}、风速预测值{v't+1 h,v't+2 h,v't+4 h,v't+24 h}以及日照辐射强度Js一同代入稳态热容量模型,得出线路稳态负载能力未来1 h、2 h、4 h、24 h的预测值{C't+1 h,C't+2 h,C't+4 h,C't+24 h};

为预测线路暂态负载能力,需要计算导线初始时的温度,假设导线在出现暂态运行前已经达到稳态热平衡,根据线路的负荷预测值{ L't + 1 h,L't + 2 h,L't + 4 h,L't + 24 h} 、气温预测值{ T't + 1 h,T't + 2 h,T't + 4 h,T't + 24 h} 、风速预测值{ v't + 1 h,v't + 2 h,v't + 4 h,v't + 24 h} 代入导线温度计算模型,得出初始导线温度预测值{ T'0 t + 1 h,T'0 t + 2 h,T'0 t + 4 h,T'0 t + 24 h} ,最后利用该初始导线温度、气温和风速的预测值,分别以5 min、15 min、30 min、45 min、60 min作为线路过载的安全时间,通过暂态热容量模型,得出线路暂态负载能力未来1h、2 h、4 h、24 h的预测值{ C'trant + 1 h,C'trant + 2h,C'trant + 4 h,C'trant + 24 h} 。

3 实例计算

利用某电网公司现场监测微气象数据和线路电网运行数据作为依据,验证输电线路负载能力预测的效果。所有监测数据的测量周期均是1 h,根据预测要求的周期和精度,确定神经网络的输入层、输出层和隐藏层的节点个数,建立相应的Elman神经网络,进行动态的学习和预测。

3. 1 气温预测

预测气温的Elman NN1 在预测t + 1 h、t + 2 h和t + 4 h时刻的气温时,输入层由6 个节点组成{ Tt - 5h,Tt - 4 h,Tt - 3 h,Tt - 2 h,Tt - 1 h,Tt} ,分别表示t时刻及之前5 个小时的历史值。输出层由4 个节点组成{ T't + 1 h,T't + 2 h,T't + 3 h,T't + 4 h} ,分别表示t时刻之后4 个小时的预测值。在预测t + 24 h时刻的气温时,以t时刻及之前47 小时的历史值: { Tt - 47 h,Tt - 46 h,Tt - 45 h,…,Tt - 1 h,Tt} 作为输入层的48 个节点,输出层由24 个节点数组成,表示t时刻之后的24 个小时的预测值。根据仿真结果,以精度最佳为原则确定隐藏层的神经元个数。

根据现场采集的历史数据,以某年4 月27 日0 时—5 月4 日23 时的8 天192 个测量数据作为训练数据集,即{ Tt - 191 h,Tt - 190 h,…,Tt - 1 h,Tt} ,某年5 月5 日0 时—5 月6 日23 时的2 天48 个测量数据作为测试数据集,即{ Tt + 1 h,Tt + 2 h,…,Tt + 47 h,Tt + 48 h} 。其中,时间窗口随着时刻t而变化,训练数据集由此也不断变化,神经网络实现了动态的学习和预测。

图3 直观地反映出预测气温的误差,分析计算可以得出: 预测未来1 h、2 h、4 h、24 h气温的平均相对误差分别为1. 36% 、2.01% 、3. 62% 、7. 10% ,均在10% 以内,精确度随预测时间尺度的增大而下降。由于气温的变化本身就具有一定的周期性,比较适合以时间序列的形式进行预测,Elman网络能够保证较好的预测精度。同时,气温对负载能力的计算具有十分重要的影响,较好的气温预测精度为后续预测线路负载能力奠定了良好的基础。

3. 2 风速预测

预测风速的Elman NN2 在预测t + 1 h、t + 2 h和t + 4 h时刻的风速时,输入层由6 个节点组成{ vt - 5 h,vt - 4 h,vt - 3 h,vt - 2 h,vt - 1 h,vt} ,分别表示t时刻及之前5 个小时的历史值。输出层由4 个节点组成{ v't + 1 h,v't + 2 h,v't + 3 h,v't + 4 h} ,分别表示t时刻之后4 个小时的预测值。在预测t + 24 h时刻的风速时,以t时刻及之前47 小时的历史值: { vt - 47 h,vt - 46 h,vt - 45 h,…,vt - 1 h,vt} 作为输入层的48 个节点,输出层由24 个节点数组成,表示t时刻之后的24 个小时的预测值。根据仿真结果,以精度最佳为原则确定隐藏层的神经元个数。

根据现场采集的历史数据,以某年4 月27 日0 时—5 月4 日23 时的8 天192 个测量数据作为训练数据集,即{ vt - 191 h,vt - 190 h,…,vt - 1 h,vt} ,某年5 月5 日0 时—5 月6 日23 时的2 天48 个测量数据作为测试数据集,即{ vt + 1 h,vt + 2 h,…,vt + 47 h,vt + 48 h} 。

图4 直观地反映出风速的预测误差,分析计算可以得出: 预测未来1 h、2 h、4 h、24 h风速的平均相对误差分别为20. 32% 、22. 95% 、25. 86% 、28. 43% ,均可以保证在30% 以内,精确度随预测时间尺度的增大而下降。由于风速变化的随机性较强,该数量级误差在计算负载能力的实际应用中可以被接受。

3. 3 负荷预测

预测负荷的Elman NN3 在预测t + 1 h、t + 2 h和t + 4 h时刻的负荷时,输入层由12 个节点组成{ Lt - 11 h,Lt - 10 h,…,Lt - 1 h,Lt} ,分别表示t时刻及之前11 个小时的历史值。输出层由4 个节点组成{ L't + 1 h,L't + 2 h,L't + 3 h,L't + 4 h} ,分别表示t时刻之后4 个小时的预测值。在预测t + 24 h时刻的负荷时,以t时刻及之前47小时的历史值: { Lt - 47 h,Lt - 46 h,Lt - 45 h,…,Lt - 1 h,Lt} 作为输入层的48 个节点,输出层由24 个节点数组成,表示t时刻之后的24 个小时的预测值。根据仿真结果,以精度最佳为原则确定隐藏层的神经元个数。

根据现场采集的历史数据,以某4 月27 日0 时—5 月4 日23时的8 天192 个测量数据作为训练数据集,即{ Lt - 191 h,Lt - 190 h,…,Lt - 1 h,Lt} ,某年5 月5 日0 时—5 月6 日23 时的2 天48 个测量数据作为测试数据集,即{ Lt + 1 h,Lt + 2 h,…,Lt + 47 h,Lt + 48 h} 。

图5直观地反映出负荷的预测误差,分析计算可以得出:预测未来1 h、2 h、4 h、24 h负荷的平均相对误差分别为4.70%、5. 57% 、6. 66% 、14. 43% ,均可以保证在15% 以内,精确度随预测时间尺度的增大而下降。正常的电力负荷具有一定的周期性,比较适合以时间序列的形式进行预测,Elman网络能够保证较好的预测精度。负荷的预测一方面在预测暂态负载能力时为计算导线初始温度提供重要依据,另一方面通过对比体现出动态预测负载能力的优越性。

3. 4 线路负载能力的预测

3. 4. 1 稳态负载能力

将测试集中气温、风速的真实值和Elman神经网络的预测值分别代入稳态热容量模型,可以计算得出输电线路稳态负载能力的真实值和预测值,如图6 所示。经数据分析可知,预测输电线路未来1 h、2 h、4 h、24 h稳态负载能力的最大相对误差分别是13% 、16. 16% 、21% 、23. 51% ,平均相对误差分别为4. 79% 、5.24% 、5. 81% 、6. 03% ,均可以保证在10% 以内,实现较好的预测精确度,精确度随预测时间尺度的增大而下降。

3.4.2暂态负载能力

1) 导线限温下暂态负载能力的计算

通过气温、风速和负荷的预测值代入导线初始温度计算模型求得稳态时的导线温度作为暂态过程的起始温度。利用经典四阶Runge-Kutta公式的数值解法求解暂态热容量平衡方程,作出在导线限温为70 ℃ 时的暂态负载能力与安全时间的曲线图,如图7 所示,暂态负载能力与安全时间呈现负指数关系。从图中可以依次读出安全时间为5 min、15 min、30 min、45 min、60 min对应的暂态负载能力。

2) 测试集数据计算

将测试集中气温、风速的真实值和Elman神经网络的预测值分别代入暂态热容量模型,可以计算得出输电线路暂态负载能力的真实值和预测值,如图8 所示。在常规设计中,负荷选截面积的理论出发点是30 min导线达到稳定温升,此处计算选取的安全时间是30 min。由图7 分析可得: 预测输电线路未来1 h、2 h、4 h、24 h暂态负载能力的最大相对误差分别是10. 65% 、12. 99% 、16. 83% 、18. 99% ,平均相对误差分别为3. 90% 、4. 20% 、4. 83% 、5. 68% ,均可以保证在10% 以内,实现了较好的预测精确度,精确度随预测时间尺度的增大而下降。

3)不同安全时间下的预测误差

安全时间分别为5 min、15 min、30 min、45 min和60 min时,暂态负载能力不同时间尺度的预测误差如表1、表2 所示。可见,预测误差与安全时间、预测时间尺度均呈负相关。

4)线路负载能力与负荷的比较

不同时间尺度下,以安全时间为30 min为例,输电线路负荷、稳态负载能力和暂态负载能力的预测值如图9 所示。可见,输电线路负荷、稳态负载能力、暂态负载能力大致遵从2∶ 8∶ 15 的比例。相比正常运行状态,动态预测输电线路负载能力可以极大地提升线路输送容量。

4 结束语

本文利用Elman神经网络,结合气温、风速和负荷的历史数据进行在线学习和预测,再基于热容量模型进行多时间尺度的输电线路负载能力预测。通过实例验证,预测未来1 h、2 h、4 h、24 h时刻稳态和暂态负载能力的最大相对误差均控制在25% 以内,同时表明: 预测误差与安全时间、预测时间尺度均呈负相关,最后对线路负荷、稳态负载能力、暂态负载能力作了一定的对比。本文的预测方法可以为提升输电线路容量、合理安排电网调度方案和科学制定线路检修策略提供重要参考。

限于原始监测数据,本文中的实例仅代表某地某条线路在某一段时间内的预测情况,在气象条件中只考虑了气温、风速的因素,仍需更多原始数据来验证方法的普适性。

摘要：输电线路负载能力的动态预测能够为负荷调度方案和线路故障检修管理提供十分重要的参考。提出基于运行环境变化对输电线路多时间尺度负载能力进行预测的方法。利用Elman神经网络结合气温、风速、负荷的历史值实现在线学习并预测气象参数和负荷,再基于稳态和暂态热容量计算模型对输电线路不同运行时间的允许负载能力进行动态预测。对比输电线路负荷与稳态、暂态负载能力,充分挖掘了输电线路的潜在容量,为制定电网科学调度和检修策略提供有力支撑。

负载均衡大比拼 第4篇

负载均衡的实现方法有四种：

1． 基于DNS的负载均衡：它是通过DNS服务中的随机名字解析来实现的，但不能够按照Web服务器的处理能力分配负载，无法完全解决现在网络中面临的问题：如单点故障问题、服务器资源不够用问题等。

2． Windows Server自带负载均衡服务：如果是基于IIS，Windows 2003 Server本身就带了负载均衡服务，但这一服务也只是轮流分配，可能会造成额外的网络问题。

3． 软件方式：通过一台负载均衡服务器进行，上面安装软件。这种方式比较灵活，成本相对也较低。但是软件负载均衡解决方案缺点比较多，因为每台服务器上安装额外的软件，运行会消耗系统不定量的资源，越是功能强大的模块，消耗得越多，所以当连接请求特别大的时候，软件本身会成为服务器工作成败的一个关键；此外软件的可扩展性并不是很好，受到操作系统的限制。

4． 硬件方式：通过专门的负载均衡设备实现。直接在服务器和外部网络间安装负载均衡设备，这种设备通常称之为负载均衡器，对于流量的分配可以有多种策略，但基本上都是与应用无关的，独立于操作系统。这种方式往往适合大量设备、大访问量、简单应用。

一般而言，硬件负载均衡在功能、性能上优于其他几种方式，因为它能有效地解决数据流量过大、网络负荷过重的问题。

负载均衡概述 第5篇

伴随着Internet发展, 信息系统的各个核心部分随着业务量的提高、访问量和数据流量的快速增长, 其处理能力和计算强度也相应增大, 使得单一设备无法承担, 必须采用多台服务器协同工作, 提高计算机系统的处理能力和计算强度, 以满足当前业务量的需求。而如何在完成同样功能的多个网络设备之间实现合理的业务量分配, 使之不会出现一台设备过忙、而其他的设备却没有充分发挥处理能力的情况。要解决这一问题, 可以采用负载均衡的方法。

2. 原理

负载均衡 (Load Balance) 建立在现有网络结构之上, 提供了一种廉价、有效、透明的方法, 来扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。负载均衡有两方面的含义:首先, 大量的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理, 减少用户等待响应的时间;其次, 单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理, 每个节点设备处理结束后, 将结果汇总, 返回给用户, 系统处理能力得到大幅度提高。它主要完成以下任务:解决网络拥塞问题, 服务就近提供, 实现地理位置无关性;为用户提供更好的访问质量;提高服务器响应速度;提高服务器及其他资源的利用效率;避免了网络关键部位出现单点失效。

负载均衡通过在群集的一个或一个以上虚拟IP地址当中分配引入的网络通讯量来提供伸缩能力。群集中的主机于是对不同客户请求做出响应, 即使是来自同一客户的多重请求也如是。负载均衡使用全面分布式的算法来从统计意义上将引入的客户映射到基于IP地址、端口和其它信息的群集主机上。在检查收到的数据包时, 所有主机均同步执行这种映射以迅速决定哪个主机应处理该数据包。除非群集主机数量发生变化, 该映射会保持不变。网络负载均衡过滤算法在数据包处理程序方面要比在集中负载均衡程序方面高效得多, 而这必须修改并重发数据包。这就使网络负载均衡能够提供高得多的聚集带宽。通过直接在群集主机上运行, 均衡的性能并不受某一代处理器或网络技术的局限。负载均衡通过在主机发生故障或脱机的情况下将网络通讯量重新指定给其它工作群集主机来提供高度的可用性。与脱机主机现存的连接虽然丢失, 但因特网服务仍然处于可用状态。在大多数情况下, 客户软件会自动重试发生故障的连接, 而且, 客户仅需几秒的延迟即可收到响应。

3. 基本的网络负载均衡算法

均衡算法设计的好坏直接决定了集群在负载均衡上的表现, 设计不好的算法, 会导致集群的负载失衡。一般的平衡算法主要任务是决定如何选择下一个集群节点, 然后将新的服务请求转发给它。有些简单平衡方法可以独立使用, 有些必须和其它简单或高级方法组合使用。

3.1 静态负载均衡算法

·轮询 (Round Robin) :顺序循环将请求一次顺序循环地连接每个服务器。当其中某个服务器发生第二到第7层的故障, BIG-IP就把其从顺序循环队列中拿出, 不参加下一次的轮询, 直到其恢复正常。

·比率 (Ratio) :给每个服务器分配一个加权值为比例, 根椐这个比例, 把用户的请求分配到每个服务器。当其中某个服务器发生第二到第7层的故障, BIG-IP就把其从服务器队列中拿出, 不参加下一次的用户请求的分配, 直到其恢复正常。

·优先权 (Priority) :给所有服务器分组, 给每个组定义优先权, BIG-IP用户的请求, 分配给优先级最高的服务器组 (在同一组内, 采用轮询或比率算法, 分配用户的请求) ;当最高优先级中所有服务器出现故障, BIG-IP才将请求送给次优先级的服务器组。这种方式, 实际为用户提供一种热备份的方式。

3.2 动态负载均衡算法

·最少的连接方式 (Least Connection) :传递新的连接给那些进行最少连接处理的服务器。当其中某个服务器发生第二到第7层的故障, BIG-IP就把其从服务器队列中拿出, 不参加下一次的用户请求的分配, 直到其恢复正常。

·最快模式 (Fastest) :传递连接给那些响应最快的服务器。当其中某个服务器发生第二到第7层的故障, BIG-IP就把其从服务器队列中拿出, 不参加下一次的用户请求的分配, 直到其恢复正常。

·观察模式 (Observed) :连接数目和响应时间以这两项的最佳平衡为依据为新的请求选择服务器。当其中某个服务器发生第二到第7层的故障, BIG-IP就把其从服务器队列中拿出, 不参加下一次的用户请求的分配, 直到其恢复正常。

·预测模式 (Predictive) :BIG-IP利用收集到的服务器当前的性能指标, 进行预测分析, 选择一台服务器在下一个时间片内, 其性能将达到最佳的服务器相应用户的请求。 (被BIG-IP进行检测)

·动态性能分配 (Dynamic Ratio-APM) :BIG-IP收集到的应用程序和应用服务器的各项性能参数, 动态调整流量分配。

·动态服务器补充 (Dynamic Server Act.) :当主服务器群中因故障导致数量减少时, 动态地将备份服务器补充至主服务器群。

·服务质量 (Qo S) :按不同的优先级对数据流进行分配。

·服务类型 (To S) :按不同的服务类型 (在Type of Field中标识) 对数据流进行分配。

·规则模式:针对不同的数据流设置导向规则, 用户可自行。

4. 负载均衡实施要素

针对当前及将来的应用需求, 分析网络瓶颈的不同所在, 我们就需要确立是采用哪一类的负载均衡技术, 采用什么样的均衡策略。下面这几项都是我们在引入均衡方案时可能要考虑的问题:

性能:性能的优劣与负载均衡设备的处理能力、采用的均衡策略息息相关, 并且有两点需要注意:一、均衡方案对服务器群整体的性能, 这是响应客户端连接请求速度的关键;二、负载均衡设备自身的性能, 避免有大量连接请求时自身性能不足而成为服务瓶颈。

可扩展性:合适的均衡解决方案应能满足这些需求, 能均衡不同操作系统和硬件平台之间的负载, 能均衡供7x24小时的服务, 能有效缓解营业压力;电子渠道较传统实体渠道有更丰富的产品展示能力、演绎能力, 可提升客户体验和忠诚度;电子渠道可覆盖实体渠道无法覆盖的用户群, 有助于塑造品牌形象。电子渠道的推广应用, 有利于在成本集约的前提下, 达到降低企业运营成本、提高企业服务水平和竞争力, 扩大并改善服务营销的市场效果的目的。此外电子渠道将有助于渠道管控力的加强, 有效整合营销资源。通过建立网上营业厅、短信营业厅、电话营业厅等, 消费者借助终端设备, 可不受时间和地域的限制, 自助订购产品, 获取服务。提升呼叫中心能力, 逐步建设网上客户服务中心, 短信和邮件渠道, 形成人工和电子化渠道的有机结合。

其次, 进一步廓清各渠道的特征整理渠道, 初步建立渠道协同机制。随着新业务和增值业务在运营商收入结构中比重的进一步扩大, 电子渠道在新业务的宣传、体验和销售方面发挥了不可比拟的优势。渠道间的配合和协同可以把孤立地单一渠道管理的指标提高数倍。通过多渠道协同配合, 以低成本渠道替代高成本渠道, 实现营销回报最大化, 并真正方便客户。在整理渠道的过程中, 应结合各电子渠道的不同特性, 逐步进行电子渠道间以及电子渠道与实体渠道协同的探索, 探索有效的协同机制, 建立通用的系统模型。对于电子渠道的协同, 建设和完善各类电子渠道的功能, 并加强对电子渠道的宣传推广力度;通过有效地系统支撑, 实现各电子渠道间的信息共享。对于电子渠道与实体渠道的协同, 重点实施实体渠道的分流以及各渠道协同配合和交叉销售。明确实体渠道与电子渠道各自的特征定位, 系统实现在电子渠道和实体渠道间的信息互动共享, 在电子渠道和实体渠道间实现精细营销、协同处理与引导分流。通过研究渠道协同使用的模式, 为一体化运营的渠道整合提供科学依据。

再次, 构建统一的电子渠道平台整合渠道, 开展一体化运营。以客户消费生命周期为核心, 以强大的IT系统为支撑, 以渠道整理的成果为基础, 建立起可实施、可衡量、协调一致的渠道一体化运营机制, 从而实现营销渠道专业化管理和一体化协同运作。基于客户接触数据、消费行为数据的收集及智能化调用共享, 构建统一视图, 建立渠道一体化系统支撑平台, 实现对于各类服务营销模式, 如交叉营销、叠加营销等精细化营销模式的支撑。不同地区在保证重点业务及宣传一致的情况下其余的特色业务可根据当地的消费特点对内容加以设计, 上传至电子渠道平台后进行分发, 有利于电子渠道品牌的统一性和控制性, 更易加深消费者的认知度。

同时, 同步建立完善的渠道一体化运营流程和组织保障体系, 加强人员的相关培训, 以保证各部门之间能够有效地协作完成各渠道的职能管理。

5、结论与展望

中国电信的营销服务渠道要真正成为企业核心竞争力的关键因素, 首先要扩大渠道营销服务容量;通过整理渠道清晰界定各渠道各自的职能, 充分发挥各渠道协同服务作用;加强渠道整合实现营销渠道一体化运营, 以达到满足客户服务, 提高营销效率的目的。另外, 在渠道建设过程中, 可以通过建立有效的运营评估体系为营销渠道的后继建设方向提供可靠依据。通过收集、整体完善的自有渠道各项基础数据, 进行渠道价值和分析和评估, 促进渠道的良性发展。

摘要：网络中的访问量和数据流量已成为单一服务器不可承受之重, 怎样提高服务器集群的处理能力, 不浪费服务器资源是各企业共同面临的问题。本文阐述了网络负载均衡基本概念的基础上, 介绍了网络负载均衡的算法和实施要素。

关键词：网络均衡,基本算法

参考文献

[1]王霜, 修保新, 肖卫东.Web服务器集群的负载均衡算法研究[J].计算机工程与应用, 2004, 36 (3) :76-78

[2]Kleinbreg J, Tardos E.算法设计[M].张立昂, 屈婉玲译.北京:清华大学出版社, 2007

[3]曾碧卿, 陈志刚.服务器集群系统研究[J].计算机应用研究, 2004 (3)

负载均衡技术研究 第6篇

关键词：负载均衡,网络拥塞,集群,数据流量

0 引 言

随着信息技术的发展, 上网热潮风起云涌, 新的应用层出不穷, 网络服务的任务量越来越大, 使得整个网络尤其是各个网络的核心部分数据流量和计算强度大大提高。服务器的服务能力远远不能满足实际需求, 对于一些要求高可靠性的网络系统而言服务器的服务可靠性不能保证, 连接服务器忙造成的拥塞同样也会影响对用户的服务, 单点故障对Web服务器访问服务影响很大, 使得单台服务器根本无法承担, 而如何在完成同样功能的多个服务器之间实现合理的任务量分配, 使之不致于出现一台服务器过忙, 而其他服务器却未充分发挥处理能力的情况, 就成了一个问题, 负载均衡机制也因此应运而生。负载均衡技术有着广泛的应用。最常见的是Web的应用, 其次有SSL、Firewall、FTP、DNS和E-mail等。

1 负载均衡定义

负载是一个抽象的概念, 它描述的是系统的忙闲程度。所谓负载, 是指被分配到各个服务器结点上并行执行的子任务。负载在并行系统的各服务器结点上分布的均衡程度称为负载均衡度[1]。负载均衡可以从两方面来理解: (1) 将大量的并发访问或数据流量分配到多台服务器结点上分别处理, 减少用户等待响应的时间; (2) 当负载出现不平衡时, 进行负载迁移, 把单个重负载的结点任务分配到多个结点上做并行处理, 使得系统处理能力得到大幅度提高。

因此, 所谓负载均衡 ( (load balancing) 是采用一定的策略来平衡各个服务器结点上的负载, 使其基本相等。

2 负载均衡要解决的问题

负载均衡是一种策略, 通过重新分配系统负载, 使各服务器间负载达到相对均衡, 从而降低任务的响应时间, 提高系统资源的利用率, 使系统的性能得以提高。它要解决的问题主要有:

(1) 解决网络拥塞问题, 服务就近提供, 实现地理位置无关性。

(2) 为用户提供更好的访问质量。

(3) 提高服务器响应速度。

(4) 提高服务器及其他资源的利用效率。

(5) 避免了网络关键部位出现单点失效。

3 负载均衡指标

负载均衡问题的首要环节就是如何衡量服务器性能和当前的负载均衡状况, 给出合理的负载均衡指标。衡量服务器性能和当前运行情况的有效衡量指标包括[2]:

(1) CPU利用率。

(2) 内存使用率。

(3) 带宽利用率。

(4) 硬盘IO吞吐率和网络IO吞吐率。

(5) 单位时间内完成的服务次数。

(6) 单位时间内连接客户数。

(7) 完成一个请求任务所用的响应时间。

理想的负载指标应满足以下条件[8]:测量开销低, 能体现所有竞争资源上的负载, 各负载指标在测量及控制上彼此独立。

4 负载均衡技术分类[3]

4.1 从均衡策略上划分

从均衡策略上可分为静态负载均衡和动态负载均衡。静态负载均衡在进行负载均衡时不需要知道集群中当前各结点的负载状态, 只是根据集群中各结点处理能力上的差异, 按事先确定好的分发策略将任务相应地分配到各个服务器上;动态负载均衡通过应用软件实时地分析数据包, 获取集群中各服务器的当前负载状态及数据流量状况, 把任务动态地合理地分配到各个服务器。

4.2 从实现方式上划分

从实现方式上可分为硬件实现的和软件实现的负载均衡。硬件实现是指直接在服务器和外部网络间安装负载均衡设备, 这种设备通常称之为负载均衡器;软件实现是指在一台或多台服务器相应的操作系统上安装一个或多个附加软件来实现负载均衡, 如DNS Load Balance, Checkpoint Firewall-1 Connect Control等。

4.3 从应用的地理结构上划分

从应用的地理结构上可分为本地负载均衡和全局负载均衡。本地负载均衡是指对本地的服务器集群做负载均衡;全局负载均衡是指对分别放置在不同的地理位置、有不同网络结构的服务器集群间作负载均衡。

4.4 从网络的不同层次入手分析划分

从网络的不同层次入手分析, 参考OSI的分层模型, 可以把负载均衡技术分为客户端负载均衡技术、应用服务器技术、动态域名技术、高层协议交换, 低层协议交换等几种方式[4]。

5 负载均衡调度算法

负载均衡技术的核心就是调度算法, 即将各个子任务比较均衡的分布到不同的服务器结点上并行计算, 从而使各服务器结点的利用率达到最大。以下是几种负载均衡调度算法:

(1) 轮转调度算法 (Round-Robin Scheduling) :假设所有服务器处理性能相同, 将外部请求按顺序轮流分配到集群中的服务器上, 算法简单但不适用于服务器组中处理性能不一的情况。

(2) 加权轮转调度算法 (Weighted Round-Robin Scheduling) :为保证处理能力强的服务器处理更多的访问流量, 用相应的权值表示服务器的处理性能, 将请求数目按权值的比例分配给各服务器。调度器可以自动问询服务器的负载情况, 并动态地调整其权值。

(3) 随机均衡调度算法 (Random Scheduling) :把来自网络的请求随机分配给各个服务器。

(4) 加权随机均衡调度算法 (Weighted Random Scheduling) :此种均衡算法类似于加权轮转算法, 不过在处理请求分担时是个随机选择的过程。

(5) 最小连接调度算法 (Least-Connection Scheduling) :通过“最少连接”调度算法动态地将网络请求调度到已建立的链接数最少的服务器上。但是, 当各个服务器的处理能力不同时, 该算法并不理想。

(6) 加权最小连接调度算法 (Weighted Least-Connection Scheduling) :用相应的权值表示各个服务器的处理性能, 具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载。调度器可以自动问询服务器的负载情况, 并动态地调整其权值。

(7) 目标地址散列调度算法 (Destination Hashing Scheduling) [5]:根据请求的目标IP地址, 将其作为散列键 (Hash Key) , 通过一个散列 (Hash) 函数将这个目标IP地址映射到一台可用且未超载的服务器。将请求发送到该服务器。

(8) 源地址散列调度算法 (Source Hashing Scheduling) [5]:根据请求的源IP地址, 作为散列键 (Hash Key) , 通过散列函数将请求的源IP地址映射到一台可用且未超的服务器, 将请求发送到该服务器。

(9) 基于局部性的最少链接调度算法 (Locality-Based Least Connections Scheduling) :找出请求的目标IP地址最近使用的服务器, 若该服务器是可用的且没有超载, 将请求发送到该服务器;否则用“最少链接”的原则选出一个可用的服务器。

(10) 带复制的基于局部性最少链接调度算法 (Locality-Based Least Connections with Replication Scheduling) :找出请求的目标IP地址对应的服务器组, 按“最小连接”原则从服务器组中选出一台服务器, 若服务器可用且没有超载, 将请求发送到该服务器;否则按“最小连接”原则从这个集群中选出一台服务器, 将该服务器加入到服务器组中, 再将请求发送到该服务器。

(11) 响应速度均衡调度算法 (Response Time Scheduling) :负载均衡设备对内部各服务器发出一个探测请求, 然后由对探测请求响应最快的一台服务器来响应客户端的服务请求。

6 负载均衡方案的选择与评估

在引入负载均衡方案时不管是采用软件方式, 还是硬件方式都可能要考虑下列的问题:

(1) 采用负载均衡方案后, 服务器接收和转发数据报的速度及负载均衡的整体检测能力是首先要考虑的重点问题。

(2) 负载均衡方案应能满足网络流量不断增长的需求, 能均衡不同操作系统和硬件平台之间的负载, 能均衡不同流量的负载。

(3) 负载均衡设备自身出现故障时应该有良好的冗余解决方案, 保证可用性, 避免系统遭受重大损失。

(4) 采用灵活、直观和安全的管理方式, 这样便于安装、配置、维护和监控, 提高工作效率, 避免差错。

7 结 论

在现有网络结构之上, 采用负载均衡技术扩展了服务器带宽, 增加了吞吐量, 加强了网络数据处理能力, 提高了网络的灵活性和可用性, 是一种廉价而行之有效的方法。

参考文献

[1]邹晖, 罗省贤.机群并行系统与网络并行计算环境[J].物探化探计算技术, 2001, 23 (4) :375-379

[2]赵通.基于用户响应时间的服务器选择策略的研究[D].北京:北京大学硕士学位论文, 2002

[3]宋薇薇.群集系统中的几种负载均衡技术.程序员, 2002.9

[4]负载均衡技术全攻略[EB].http:∥www.yesky.com/20010703/187822.shtml

文化负载词及其翻译 第7篇

语言与文化的发展变化息息相关, 而词汇在语言诸要素中是最能反映文化的物质层面, 所以受文化的影象也最大。通过研究一个民族文化内涵词可以了解到该民族的价值观、思维方式、风土人情、生活方式及传统习俗、宗教信仰等 (徐珺:2001) 。

孙致礼 (2000) 曾经指出, 翻译的最大困难往往不是语言本身, 而是语言所承载的文化意蕴。王佐良先生也曾经说过:“翻译的最大困难是两种文化的不同。”刘守华也认为:“不同文化世界的人们有着不同的对现实世界的观察方式, 因而也就使得自己的语言在形成发展过程中表现出独特的风貌和民族特性” (刘守华:1992, p.150) 。文化负载词就是这一特定文化现象的具体体现。文化词汇有多种不同的名称, 例如, 文化负载词, 文化空缺词, 词汇空缺等。如:朱哲2004年3月在《中国矿业大学学报》上发表的文章:从文学角度论“文化负载词”的汉译英;文化内涵词, 如徐珺2001年3月发表在《解放军外国语学报》第24卷上的文章:文化内涵词翻译中信息传递的障碍及其对策。虽然名称不一样, 但其本质都是相同的。正如包惠南指出:“词汇空缺是指原语词汇所载的文化信息在译语中没有其对等语’或对应语’”。换言之, 不管是文化词汇、文化内涵词、文化负载词还是文化空缺词等, 他们指的都是那些只为某一个民族语言所特有, 具有独特的文化信息内涵, 在其他民族的语言中没有包含这样的文化信息。他们既可以是在漫漫的历史长河中逐渐形成的, 也可以是这个民族独创的词。

2 文化负载词的翻译策略

包惠南, 包昂 (2004:10, 11) 指出, 词汇空缺是指原语词汇所载的文化信息在译语中没有其“对等语”或“对应语”。如karaoke, 在中国传统词汇中无与之相对等的词汇, 因而无法用准确贴切的词语译出其词义内涵, 只得采用音译的办法, 同时借用英文字母译为“卡拉OK”;他们还指出“中国传统文化中......等术语在译成英语时, 由于西方文化中也没有对应或对等的词语, 在多数情况下也只能采用音译或释义的方法进行翻译”。

他们的话给怎样翻译文化词汇提供了借鉴。如今翻译界对于文化词汇的翻译已经达成基本上的共识, 那就是在翻译文化负载词的时候应采用音译加解释性译文的翻译方法。对于把外文翻译成中文当然用的是汉字读音注音的音译方法, 如前面的卡拉OK。再如cool翻译成“酷”等。对于汉语中的文化词汇翻译成外文的时候, 当然就是用汉语拼音, 然后加注, 或解释性译语的方法。也正如金惠康 (2003, 152) 所说的:在介绍传统中国文化的汉英翻译中应遵循物从主人, 名从主人, 以我为主的翻译策略, 凡具有中国特色的独一无二的食物大多宜采用汉语拼音拼写, 以最大限度地保留中国传统文化的特色和民族语言的风格。

当然上面主要是讲的音译, 事实上对于文化负载词, 除了用音译之外还可以用直译的方法。例如毛泽东首创的“纸老虎”翻译成英语就直接用了“paper tiger”这个词现在很多英语词典都已经收录进去了, 用来指那些外强中干的人或物, 肯定比英语里面本来就有的“吓走乌鸦”的“稻草人” (scarecrow) 要好的多。再如, 丢脸 (lose face) , 火上加油 (to pour oil on the flame) , 了如指掌 (to have something at one's finge rs'e nds) 。同样“cold w ar”翻译成为“冷战”。

对于汉语文化负载词, 从文化传播的角度出发, 作者认为应该主要采取两种翻译方法, 一种是汉语拼音加注或者加解释性的译语;一种是直译加注或者解释性的译语, 其实这两种方法往往杂糅在一起, 直译中有音译, 音译中有直译, 但都是有解释性的译语在里面。对于直接用汉语拼音, 除了有些在英语世界里已经很常见, 已经为他们所接受的词 (例如, kungfu, wushu, dofu, jiaozi, zongzi等) 之外, 外国人一时间还难以接受, 所以加注, 或者加上解释性的译语在目前是有必要的。例如杨宪益翻译的《红楼梦》里的一个句子“难道这也是个痴丫头:又像颦儿来葬花不成?”因又笑道, “若真葬花, 可谓东施效颦’了”中的“东施效颦”, 他是这样翻译的:"If so, she's Tung Shih im itating His Shih..."His Shih w as a fam ous be auty in the ancie nt Kingdom of Yue h.Tung Shih w as an ugly girl w ho trie d to im itate he r w ay.通过加上的这点解释性的语言, 译者把“西施”和“东施”所蕴涵的文化韵味展现无余。

《汉英词典》上对文化词汇的处理基本上是两者皆有, 即音译+直译+注释或解释性的译语。这种方法是非常可取的, 能够很好的传播中国文化。例如《英汉词典》里对东施效颦的译法:Dongshi, an ugly w om an, knitting he r brow s in im itation of the fam ous be auty Xis hi (西施) , only to m ake he rs e lf uglie r----crudeim itation w ith ludicrous e ffe ct..

如围魏救赵的译语:besiege Wei to rescue Zhao-relieve the be s ie ge d by be s ie ging the bas e of the be s ie ge rs

汉语拼音加解释性译语或者加注, 或者直译加注, 或者加解释性的译语等等翻译方法, 相信过不了多久, 外国人熟悉了, 理解了, 自然加注的那个“尾巴”就可以去掉了, 文化传播的目的也就达到了。

同样, 夏季奥运会的吉祥物“福娃”最终译为Huwa。其好处在于彰显和弘扬了博大精深, 内涵丰富的中国文化, 中国的神州七号译为She nzhou VII s pace s hip, 中国宇航员译为Taikonaut, 都体现了这样的翻译策略。

3 结束语

张后尘先生 (2004) 认为, 我们对西方文化的了解是肤浅的, 不经过对话, 东西方的隔阂很难消除。开展东西方对话的首要任务就是了解英语词汇的不同文化内涵。作者同样也认为, 西方世界对博大精深的东方文化的了解何尝不是肤浅的?对于那些负载有丰富的文化内涵的中国的文化词汇, 作为英语工作者, 尤其是翻译工作者, 在对外传播的时候, 是不是也应该让外国人尝试、清楚的了解、直到理解、应用融合?而不应该只图当时的通俗易懂而一味的“归化”了这些内涵丰富的中国文化词汇。

智能工作负载管理之机遇 第8篇

我坚信,我们的智能工作负载管理解决方案具有高度的差异性,并具有极强的竞争力,但我不能就此收受所有的褒奖:在很大程度上,我们的智能工作负载管理愿景的建立是由我们的客户来提出的。在过去的6个月里,我的管理团队和我花费了大量时间和世界各地的客户在一起,从而我们了解到他们所面临的问题,包括在管理现有数据中心方面的以及在他们开发利用虚拟技术和云计算潜能战略方面的。不管客户的规模大小,也不论他们所经营的业务是什么或位于何地,我们所听到的事例都是十分简明并连贯一致的。

首先,我们所接触的客户都认可这样一个简单的事实:大多数数据中心效率低下、不灵活且成本高。目前,典型的数据中心只利用了大约20%计算机能力。IT和经营管理都希望能够找到可以提高现有IT资产效率的方法,这个相同愿望帮助虚拟化和云环境的进展;

其次,客户对安全、管理和控制其IT资源有着明显关注。当他们考虑把IT资源在物理、虚拟和云混合环境下跨越组合管理时,这些担心不可避免会进一步扩大。实际上,我相信在这些核心问题没有得到解决之前,虚拟技术和云的推广采用将会受到极大的阻碍;

最后,我们的客户肯定地说,Novell具有核心技术以及能力应对他们现有物理数据中心的安全和控制挑战,以及将来的虚拟化和以云为基础环境的种种问题。他们还告诉我们,对于Novell来说,在公司之外存在有一项关键资产:我们的合作伙伴。随着我们的独特和开放的态度,使IT工作一体化,我们的合作伙伴是一个使IWM成功的关键因素。这也是为什么我对于得到ACS、Infosys、TechData、VMware和许多其他伙伴对于我们的IWM强烈支持特别感到自豪的原因。

负载均衡技术实现方法分析 第9篇

关键词：负载均衡 链路聚合 均衡策略

TP393.09

Internet的规模每一百天就会增长一倍，客户都希望能够获得不间断可用性及较快的系统反应时间，但是随着网络的业务量的提高、信息量的加重，单一设备根本无法承担。在此情况下，如果扔掉现有设备去做大量的硬件升级，这样将造成现有资源的浪费。于是，负载均衡机制应运而生。

负载均衡（Load Balance）建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。

根据OSI参考模型，一个网络可以分为七个层面。我们从不同的层面着手，解决负载均衡的方法也就各异。在一般情况下，普遍都是通过传输链路聚合技术、借助更高层网络交换技术和设置服务器集群策略等几个角度来实现。

1.数据链路层均衡技术

传输链路的备份是提高网络系统可用性的重要方法。目前的技术中，以生成树协议（STP）和链路聚合（Link Aggregation）技术应用最为广泛。

1）生成树技术

生成树协议（Spanning Tree）提供了链路间的冗余方案，允许交换机间存在多条链路作为主链路的备份。网络创建时，网络的所有节点间可以存在多条路径，生成树算法计算出最佳路径，在网络中定义了一个树，并且强制其他的路径处于备用状态。

当发现生成树中一部分网络不可达，或发生了某种变化时，生成树算法就会重新计算生成树拓扑，并且通过启动备份路径来重新建立连接。生成树技术要防止局域网中产生环路，因为环路会使网络发生故障。原始生成树协议 IEEE 802.1D通常在50秒内就可以恢复一个链接故障[融合时间=（2xForward_Delay）+Max_Age]。当设计此协议时，这种停机还是可接受的，但是当前的关键任务应用（如语音和视频）却要求更快速的网络融合。为此，IEEE委员会开发了新标准，在IEEE 802.1w中定义的快速生成树协议（RSTP）以减少停机的时间。

2）链路聚合技术

链路聚合技术亦称主干技术（Trunking）或捆绑技术（Bonding），其实质是将两台设备间的数条物理链路“组合”成逻辑上的一条数据通路，称为一条聚合链路，链路聚合成员彼此互为冗余和动态备份。实现的目标是提高链路可用性、线性增加带宽、分担负载、实现自动配置、快速收敛、保证传输质量、对上层用户透明、向下兼容等等。交换机之间多条物理链路组成一条聚合链路。该链路在逻辑上是一个整体，内部的组成和传输数据的细节对上层服务是透明的。

2.高层负载均衡技术技术

高层负载均衡技术通常操作于网络的第四层或第七层。第四层负载均衡将一个Internet上合法注册的IP地址映射为多个内部服务器的IP地址，對每次TCP连接请求动态使用其中一个内部IP地址，达到负载均衡的目的。第七层负载均衡控制应用层服务的内容，提供了一种对访问流量的高层控制方式，适合对HTTP服务器群的应用。

1）DNS负载均衡

DNS负载均衡技术是在DNS服务器中为同一个主机名配置多个IP地址，在应答DNS查询时，DNS服务器对每个查询将以DNS文件中主机记录的IP地址按顺序返回不同的解析结果，将客户端的访问引导到不同的机器上去，使得不同的客户端访问不同的服务器，从而达到负载均衡的目的。

在win2000 server下实现DNS负载均衡的过程是：

在DNS服务配置控制台中打开相应DNS 服务器的“属性”，在“高级”选项卡的“服务器选项”中，选中“启用循环”复选框。

打开正向搜索区域的相应区域（如test.com），新建主机添加主机 （A） 资源记录，记录如下：

www IN A 192.1.1.1

www IN A 192.1.1.2

www IN A 192.1.1.3

可以看到的区别是在NT下一个主机名“www”对应多个IP地址记录。

2）NAT负载均衡

NAT（网络地址转换Network Address Translation）简单地说就是将一个IP地址转换为另一个IP地址，一般用于未经注册的内部地址与合法的、已获注册的Internet IP地址间进行转换。

NAT负载均衡将一个外部IP地址映射为多个内部IP地址，对每次连接请求动态地转换为一个内部服务器的地址，将外部连接请求引到转换得到地址的那个服务器上，从而达到负载均衡的目的。

3）反向代理负载均衡

普通代理方式是代理内部网络用户访问internet上服务器的连接请求，客户端必须指定代理服务器，并将本来要直接发送到internet上服务器的连接请求发送给代理服务器处理。反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个服务器。

反向代理负载均衡技术是把将来自internet上的连接请求以反向代理的方式动态地转发给内部网络上的多台服务器进行处理，从而达到负载均衡的目的。

参考书目：

1.华为3COM技术有限公司，华为3COM网络学院教材，2004年12月，P255-259，P273-280

2.丁宇，中文Windows server 2003网络管理与网站构建，冶金工业出版社，2005年2月，P150-210

负载类支架优化设计方法 第10篇

负载类支架是指负担承载的起支撑作用的构架。它在汽车工业领域被广泛应用, 通常用于蓄电池、油箱等零部件的支撑与固定。卡车往往在恶劣的环境中运行, 这对负载类支架可靠性带来严峻的考验, 无论试验验证过程中或是市场反馈, 支架断裂问题层出不穷, 负载类支架的可靠性一直是衡量支架质量的重要指标。

随着汽车工业发展, 道路试验条件要求日益苛刻, 这对支架可靠性的要求越来越高, 给负载类支架强度带来很大挑战。同时, 支架设计要求轻量化来减少成本浪费, 这些都给支架设计带来更高要求。

下面通过某轻型卡车冷凝器支架优化案例, 浅析负载类支架的优化方法。

1、负载类支架设计优化例举

1.1 支架断裂案例

某轻型卡车冷凝器支架在可靠性试验验证时发生断裂现象 (冷凝器支架断裂如图1所示) 。该支架材料为Q235A, 冷凝器重量约为5kg, 布置位置为轻型卡车纵梁外侧。

1.2 分析方法及改进方案

针对断裂问题, 我们分下面几步进行分析改进:①将断裂支架与类似成熟车型支架进行对比分析, 找出不足;②对断裂支架用软件 (ANSA、NASTRAN、HYPERVIEW等软件) 进行强度分析, 找出支架薄弱点;③提出改进措施, 将整改方案进行强度分析, 找出最优方案验证其可靠性。

1.2.1 与成熟车型支架进行对比

支架断裂处位于支架与车架的连接面, 初步分析, 该连接面处支架强度不足是断裂的主要原因。

1.2.2 用软件进行强度分析

根据冷凝器数模建立有限元分析模型。钣金件采用SHELL单元离散, 粘胶采用SOLID单元模拟, 缝焊采用RBE2单元模拟, 点焊采用CWELD单元模拟。约束支架与车架的连接面上螺栓孔位的所有自由度, 在冷凝器质心上, 用一质量单元模型冷凝器, 用刚性单元连接冷凝器的四个安装孔, 有限元模型见图4。考察在六种工况下的应力水平, 见表1。

分析结果如下:

分析结果:由分析可看出, X向4.4G加速度工况下支架应力最大, 且断裂位置与此工况下应力分布十分吻合, 此时支架在断裂位置的最大应力为136MPa, 而成熟车支架在同种工况下的最大应力仅为82.9MPa。

其中, 支架所用材料为Q235A, 材料的抗拉强度为235MPa, 校核支架的屈服极限为235MPa×0.45=105.8MPa (选取校核强度的安全系数为0.45) 。

因此可得知, 问题支架不满足强度校核要求, 而成熟支架满足要求。

1.2.3 提出改进措施并分析验证

下面从3个方面改进结构, 以考察结构强度改善效果。

①将断裂处连接面加长15mm, 与成熟车长度一致

结论:此支架最大应力为112MPa, 不能满足强度要求。

②改变中间支架厚度, 由原结构3mm改为4mm

结论:此支架最大应力为130MPa, 不能满足强度要求。

③在断裂处连接面增加厚度为2mm的加强板

结论:此支架最大应力为80MPa, 满足强度要求。

1.3 整改结论

三种修改方案均可以降低断裂处的最大应力值, 第三种方案效果最好, 改进后的结果接近成熟车支架结构强度水平。后期进行实车试验验证, 验证结果无断裂情况发生。

2、总结

针对某轻型卡车冷凝器支架断裂问题及优化方案案例, 针对问题提出了三种优化方案:增大断裂面、强化加强板、断裂面增加衬板。通过软件强度分析、道路试验双重验证, 最终得出, 通过增加衬板的方案效果最佳, 且此方案易实现, 成本变动最小, 为后期负载类支架优化设计提供了一定的参考。

摘要：某轻型卡车在可靠性试验验证时, 冷凝器支架发生断裂。文章通过对比分析, 提出整改方案, 强度分析等手段, 解决支架断裂问题。从而找到了一种优化方法, 为负载类支架设计优化提供了思路。

关键词：冷凝器支架,强度分析,最大应力,支架断裂

参考文献

[1]刘占峰, 宋力, 赵丹平.汽车空调[M].北京大学出版社, 2011.

[2]刘鸿文.材料力学[M].高等教育出版社, 2012.