基于IPv6+SDN架构的天文数据传输网络关键技术研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11803080
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    28.0万
  • 负责人：
    王杰
  • 依托单位：
    中国科学院新疆天文台
  • 学科分类：
    A1904.天文信息技术、海量数据处理及数值模拟方法
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The project intends to adopt the IPv6 link resource service enough in the astronomical data transmission, to solve large-scale astronomical data transmission needs of the shortcomings of the current network bandwidth pressure, and will propose a software defined network (SDN) based on large-scale astronomical data transmission network architecture, the architecture of SDN network construction, design of astronomical data transmission intelligent path selection the algorithm, built an efficient, safe and reliable, can dynamically adjust and satisfy the demand of astronomical data transmission network. The project will be applied to the construction of the transmission network system of the observation data of Xinjiang 110-meter radio telescope.
近年来，随着IPv4网络数据传输量的不断增长、IPv4网络链路资源紧张的矛盾日益凸显，网络协议地址空间不足、网络带宽受限等问题使得目前网络架构无法满足大规模天文数据传输对网络带宽的需求、难以保证观测数据以恒定速率传输。本项目拟采用充足的IPv6链路资源服务于天文数据传输，解决大规模天文数据传输需求对现有网络带宽不足的压力，并将提出一种基于软件定义网络（SDN）架构的大规模天文数据传输网络思想，构建SDN架构的网络，设计出天文数据传输智能路径选择算法，建成一个高效、安全、可靠、可动态调整且满足天文数据传输需求的网络。上述研究将服务于新疆110米射电望远镜观测数据的传输网络系统建设。

结项摘要

近年来，随着IPv4网络数据传输量的不断增长、IPv4网络链路资源紧张的矛盾日益凸显，网络协议地址空间不足、网络带宽受限等问题使得目前网络架构无法满足大规模天文数据传输对网络带宽的需求、难以保证观测数据以恒定速率传输。项目将SDN技术应用于天文数据传输网络，创新地提出一种天文数据传输网络重构方法，主要完成了SDN控制器部署模型的设计与实现、流量调度算法的设计与实现、传输网络仿真实现，以及天文数据传输日志系统与可视化系统研发等。采用改进的动态自适应算法完成天文数据传输路径选择算法的设计与实现，通过使用数据流量采样时刻的实时流表资源与交换机中通过SDN控制器控制的流量数据进行匹配，从而预测下一采样间隔流表中的数据流量信息，通过调整采样时间，保证交换机中剩余流表资源能容纳新到达的天文数据流量，从而虚拟出天文数据传输路径。通过优化多级流表，增加流表管理模块，同时对资源进行池化，使多级流表的可扩展性和灵活性有所提高，从而减小SDN交换机逻辑资源的使用。采用流表切分方式，减小交换机流表删除策略使用成本。通过对比实验，验证了SDN架构的网络能够有效改善网络性能。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
The XinJiang Astronomical Observatory NSRT Pulsar Data Archive
新疆天文台NSRT脉冲星数据档案馆
  • DOI：
    10.1155/2019/5712682
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Advances in Astronomy
  • 影响因子：
    1.4
  • 作者：
    Zhang Hailong;Demleitner Markus;Wang Jie;Wang Na;Nie Jun;Yuan Jianping
  • 通讯作者：
    Yuan Jianping
新疆天文台脉冲星数据检索
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    中国科学:物理学 力学 天文学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张海龙;王娜;王杰;聂俊;袁建平;王万琼
  • 通讯作者：
    王万琼
Design and Implementation of Xinjiang Astronomical Observatory Astronomical Data Transmission Visualization System
新疆天文台天文数据传输可视化系统的设计与实现
  • DOI：
    10.1155/2019/8741027
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Advances in Astronomy
  • 影响因子：
    1.4
  • 作者：
    Ye Xinchen;Zhang Hailong;Zhu Yan;Wang Jie;Ergesh Tohtonur;Li Huijuan
  • 通讯作者：
    Li Huijuan
Simulation analysis of a method to improve data-transmission performance of Nanshan 26 m Radio Telescope based on Software-Defined Networks
基于软件定义网络提高南山26 m射电望远镜数据传输性能方法仿真分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Research in Astronomy and Astrophysics
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Jie Wang;Hai-Long Zhang;Na Wang;Xin-Chen Ye;Wan-Qiong Wang;Jia Li;Meng Zhang;Ya-Zhou Zhang
  • 通讯作者：
    Ya-Zhou Zhang
新疆天文台天文观测数据传输日志系统设计与实现
  • DOI：
    10.14005/j.cnki.issn1672-7673.20181024.001
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    天文研究与技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱艳;张海龙;冶鑫晨;王杰;王万琼;托乎提努尔;李嘉;张萌
  • 通讯作者：
    张萌

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其他文献

Effects of Information concerning College Tuition and Student Assistance on High School Student's Educational Expectations
大学学费和学生资助信息对高中生教育期望的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王杰
  • 通讯作者：
    王杰
大学での奨学金受給と家計の経済状況：JHPS第二世代付帯調査による分析
大学奖学金收入与家庭经济状况：利用JHPS第二代补充调查进行分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赤林英夫;王杰;小林雅之;佐野晋平;田村輝之;直井道生
  • 通讯作者：
    直井道生
无机酸洗脱对胜利褐煤微晶结构及其自燃倾向性的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    班延鹏;唐艳花;王杰;韩孟欣;特古斯;王琰;何润霞;智科端;刘全生
  • 通讯作者：
    刘全生
新疆天文台数据中心建设与应用
  • DOI：
    10.14005/j.cnki.issn1672-7673.20160602.001
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    天文研究与技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张海龙;王杰;王万琼;聂俊;冶鑫晨;朱艳;托乎提努尔
  • 通讯作者：
    托乎提努尔
考虑非线性负荷的发电机励磁与STATCOM协调稳定控制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    电力科学与技术学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周双;王杰
  • 通讯作者：
    王杰

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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