基于IPv6的大型舰船通信网络卸载引擎设计与实现

现有舰船上采用的通信网络卸载引擎,在TCP协议上只支持传统IPv4网络协议。传统的IPv4网络协议自身的局限性,制约了大型舰船网络卸载引擎的数据扩展与吞吐能力。提出基于IPv6的大型舰船通信网络卸载引擎设计。创建IPv6运算处理模块,替代IPv4协议支持。独立对IPv6协议下交互数据进行预运算处理。增加TOE数据加速模块,对交互中的用户交互协议数据做快速运算优化处理。通过实验证明,基于IPv6的大型舰船通信网络卸载引擎设计,在大型舰船通信网络使用中,具有网络数据交互能力强、数据运算稳定、数据交互吞吐量明显优于IPv4协议,充分证明了设计的可应用性。

基于IPv6的网络卸载引擎的研究与设计

通过对下一代网络协议IPv6的研究,结合目前国内外对网络卸载引擎(TCP/IP Offload Engine,简称:TOE)的研究成果,设计了1个基于IPv6架构的TOE处理模块。TOE采用硬件方式处理网络协议,可以有效提高网络数据包的处理速度,并降低主CPU的占用率,从而显著改善服务器的性能。IPv6具有如下的特点:简化的头部和灵活的扩展;层次化的地址结构;即插即用的连网方式;网络层的认证与加密;服务质量的满足;对移动通信更好的支持。

面向算网融合的边缘计算网络任务卸载策略优化方法

为了解决传统网络任务卸载策略存在的任务平均能耗较高的不足,本文面向算网融合,针对边缘计算网络任务卸载策略优化方法展开研究。转换算力资源的地址属性得到网络时延,判断用户使用时的位置方向,加载训练阶段的网络参数,得到卸载所需最大功率;对用户进行信道分配,制定卸载策略,降低信道间干扰对卸载策略的影响,合理分配移动设备传输功率使其达到最优;对非线性规划设备进行能耗运算,改善边界分支范围划定,二次剪枝快速搜寻最优值,将局部最优解累加得到问题最优解从而实现网络任务卸载策略优化。实验结果表明,运用本文方法平均耗能最低,提升计算速率,完成计算机网络任务的高效卸载。

海量无线网络信道负载均衡优化调度仿真

对海量无线网络信道负载均衡进行合理调度,可改善海量无线网络拥塞现象。由于非结构化海量网络环境中数据流量较大,大量噪声和网络流量中存在过多的冗余特征属性,所以需要对其进行网络流量卸载,才能对网络信道负载均衡进行调度。采用传统的流量卸载方法进行网络流量卸载时,难以提取出非结构化海量网络流下的数据特征,流量卸载误差大,降低了网络信道负载均衡调度的效果。提出一种基于动态规划的非结构化海量网络流量卸载方法,对海量无线网络信道负载均衡进行优化调度。上述方法融合于动态规划理论将动态规划过程应用在动态流量卸载问题中,获取非结构化海量网络系统的初始能量效率模型,得到网络不同时段的能耗决策优化值,获取不同时段的网络流量样本,融合于决策树算法得到网络流量属性信息增益,并决策出需要卸载的网络流量。仿真结果表明,所提方法可以提高网络信道负载均衡调度的效果和效率。

FPGA在高速网络处理中的应用综述

FPGA在网络处理中的地位日益凸显。如何使让FPGA在高速网络数据处理中扮演更加重要的角色,如何充分利用FPGA的高速、可编程特性通过实现深度并行化流水线结构来加速网络应用逐渐成为研究热点。本文主要总结了FPGA在网卡功能卸载、网络数据包交换和处理、键值存储、高速流量生成与捕获以及在网络该能虚拟化等方面的应用,同时对这些应用所涉及的数据包的解析查找、直接存储器访问引擎、数据包的调度和负载均衡等关键技术进行了介绍。

智能网卡综述

在网速飞速提升、内存瓶颈突出、网络处理开销愈发显著的时代,普通网卡在网络协议处理、数据搬移、使用灵活性等方面逐渐暴露出缺陷.智能网卡,作为可编程的智能网络设备,在数据中心、科学计算领域均得到广泛关注,成为解决网络瓶颈的关键技术.在网络协议处理卸载、网络功能虚拟化、特定应用加速等应用场景中发挥着重要作用.综述从智能网卡的基础架构、编程框架、应用方向和热点问题4个方面进行分析,总结了目前产业界中的典型产品、学术界中的重要成果,明确了不同设计架构的优势和不足,分析了不同编程框架适用的应用场景,介绍了智能网卡在典型数据中心应用、科学计算应用实例中的作用,对不同应用场景中智能网卡的软硬件协同设计提供了建议.最后,综述对当前智能网卡设计、使用中仍然存在的热点问题进行总结,总结了通用的智能网卡设计思路,指明未来有价值的重要研究点.