Batcher-Banyan交换网络的一种竞争分解机制

文章针对 ATM交换机中广为采用的 Batcher-Banyan交换网络 ,探讨其存在的内部竞争问题 ,提出采用优先级输入。

基于金字塔池化网络的质子交换膜燃料电池气体扩散层组分推理方法

针对质子交换膜燃料电池气体扩散层(gas diffusion layer composition,GDL)形貌划分与制备工艺改进问题,提出了一种基于金字塔池化网络(pyramid scene parsing network,PSPNet)与多层感知器(multi-layer perception,MLP)的气体扩散层组分识别与比例推理方法:首先将带标签的气体扩散层扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)图片输入神经网络,得到特征图;得到的图像特征层进入金字塔池化模块后,获取SEM图像的深层和浅层特征;随后将深层和浅层特征图层融合输入全卷积网络(fully convolutional network,FCN)模块,得到预测图像;最后统计各个组分上的像素点比例,通过MLP完成组分比例推理。结果表明:所提方法组分识别像素准确率达81.24%;在5%偏差范围内,比例推理准确率为88.89%。该方法解决了气体扩散层多组分无法区分、比例无法获知的问题,可有效应用于气体扩散层的质检、数值重构以及制备工艺改进。

基于NGO-CNN-BiLSTM神经网络的动态质子交换膜燃料电池剩余使用寿命预测

为解决质子交换膜燃料电池(PEMFC)剩余使用寿命(RUL)预测精度不高的问题,提出了一种基于北方苍鹰优化(NGO)、卷积神经网络(CNN)和双向长短时记忆(BiLSTM)神经网络的动态燃料电池RUL预测模型。首先,利用NGO对CNN-BiLSTM模型的学习率、隐藏节点及正则化系数进行寻优,然后,通过CNN-BiLSTM模型的卷积层对输入数据进行特征提取,输入到BiLSTM层进行时序建模和预测。同时,利用小波阈值去噪算法对原始数据进行平滑处理,采用皮尔逊相关系数提取模型输入变量,并搭建NGO-CNN-BiLSTM神经网络功率预测模型。仿真验证结果表明,该方法预测精度达99.49%,高于其他对比模型的预测精度。

应用单元活性强化策略的质量交换网络优化

质量交换网络优化后期,存在结构易固化、新单元生成受限的现象,不利于结构变异和全局寻优。因此,文中首先探究了结构固化的成因,并提出单元活性强化策略。在优化过程中,实时监测个体状态,以一定的概率随机抽取一个超过阈值的质量交换器,并将其分化为多个传质单元,以此增强新生单元的活性和个体结构变异能力,提升算法的全局搜索性能。将改进策略应用于废水脱酚和空气除氨2个算例中,所获结构的年综合费用为129 200、336 148美元/a,均优于目前文献最优解。结果表明:单元活性强化策略可以促进结构优选,有效提升算法优化质量。

基于时间敏感网络的PTP交换机技术研究

基于时间敏感网络设计的高精度时间同步系统是目前工业互联网、大数据科学等领域的硬件基础之一。由于传统交换机在标记报文时间戳时无法避免网络栈内部的延迟和不确定性,为了实现更高的时间同步精度和稳定性,基于EVB-KSZ9477S PTP交换机并借助OK335xS开发板辅助控制,设计实现了PTP时间同步系统。该系统采用硬件辅助标记报文时间戳,计算消除PTP帧在网络栈内的不确定性误差,通过内部修正,从而实现较高的时间同步精度。结果表明,相较于普通交换机,基于TSN的PTP交换机的时间同步系统可实现±20 ns以内的时间同步精度和更低的抖动,具有良好的时间同步性能。

面向多模态网络的SDN交换机流量调度方法

多模态网络需要识别和解析多种新型模态流量,以实现面向流表的定制化调度。SDN交换机的数据包调度能力决定整个系统的负载分配,对于系统性能起着至关重要的作用。通常情况下采用网卡提供的分流策略将数据包分发至不同的CPU核,但网卡分流策略仅适用于支持的数据包类型,难以满足多种新型模态流量的解析需求。针对上述问题,本文提出一种用于多核SDN交换机的支持预分类和适配分流策略加载的流量分发调度方法。通过协议无关的预分类确定模态所属的流水线集合,同时支持为不同模态加载适配分流策略,将模态流量均衡调度至对应流水线。在基于DPDK的POF交换机中实现了本文提出的调度方法,实验结果表明,相比原生POF交换机,新方法在处理多模态流量时提升约1.54倍的系统吞吐性能,并有效地降低了时延。

软件定义网络Reactive交换模式IP转发效率研究

现代计算机网络技术发展迅速,SDN具有转发与控制分离、应用灵活多变、适应性强等特点,已逐渐被IT厂商和电信运营商所接纳并采用,但SDN作为一种发展中的技术很多方面还有待完善。本文首先将IP层相关协议的通信过程进行了分析,然后针对SDN的Reactive交换机模式将这些协议的通信效率与以太网进行了对比。实验与分析表明,在地址解析、连通性测试和数据传输等基本网络行为中,SDN的Reactive交换模式效率并不占据优势,需要进一步优化。

一种基于Clos网络的新型4×4全交换开关矩阵

文中首次将Clos网络结构应用于4×4全交换开关矩阵中,采用多芯片模组技术将低温共烧陶瓷(LTCC)和双刀双掷芯片进行集成化设计。新设计克服了传统单刀四掷方案接口数量多、布线复杂的缺点,以更为简捷的拓扑形式实现了全交换功能。该设计结合LTCC多层堆叠工艺和具体芯片接口,给出了切实可行的叠层结构和互连方案,并以此研制出一款驻波优良、通道一致性好、隔离度高的C频段4×4开关矩阵。文中设计实现方法简单、可靠,适用于其他形式或更高频率的开关矩阵设计。

智能车载网络中匿名认证与密钥交换协议

智能车载网络是实现智能交通系统的核心,近年来受到学术界越来越多的关注,但车载网络固有的开放性、脆弱性导致其面临许多安全问题。为解决智能车辆与附近RSU之间双向认证和会话密钥的交换以及智能车辆的身份匿名性问题,提出智能车载网络中匿名认证与密钥交换协议。协议中设计了基于身份的数字签名算法,使得智能车辆以身份完全匿名的方式向附近的路边基站单元发送认证信息。当路边基站单元通过认证之后,计算一个消息认证码作为响应信息发送给请求认证的智能车辆,以实现双向认证。此外,在匿名认证的同时还能进行会话密钥的协商,用于后续的安全保密通信。协议是基于身份密码系统设计的,不需要复杂的证书管理。性能评估表明,所提协议能够有效部署在智能车载应用场景。

适用于量子混合网络的量子多路纠缠分组交换方法

适用于量子混合网络的量子多路纠缠分组交换方法,首先将需要发送的量子报文,按照集中式路由计算得出的多路径资源进行匹配分组,然后采用虚电路方式并行建立端到端量子纠缠多路径,控制消息和测量结果采用分布式路由数据报方式传送,最终通过量子远程传态完成量子信息的端到端传递。这种方法将分组交换的两种技术虚电路和数据报结合使用,同时将集中式路由和分布式路由有机结合,形成了一种新的量子多路纠缠分组传输方法。该方法提高了网络资源利用率,达到多路并行、分流和缩短量子信息传送时间的效果。

一种基于P2020的RapidIO交换网络模块设计

随着时代进步和科技的发展,通用处理器发展迅猛;航电综合化通信系统是由DSP、FPGA、PowerPC、存储设备等构成,单纯提高处理器性能无法满足整体性能的提升的需求。RapidIO总线构架是一种基于高性能包交换的互连高速串行总线技术,主要功能是完成高性能处理器间的高速的传输数据;RapidIO协议最初是由Freescale和Mercury共同研发的一项互连技术。近年来,RapidIO总线作为嵌入式领域的总线互联标准,以其高性能、低延迟、低引脚数和低功耗等特点,广泛应用于航电综合化通信系统。

基于医院网络的交换机配置文件批量备份技术

在数据信息时代中,智能化的数据信息网络成了医院基础信息业务的重要组成部分,随着医院网络化信息建设业务的不断深化,基础数据信息的稳定性变得至关重要。医院的网络信息系统主要由交换机、汇聚交换机以及数台接入层组成,在一线的日常管理中,需要强化对基础数据信息的维护与备份,最大限度地保障医院基础业务的开展。文中首先综述了医院交换机硬件配置备份的场景,其次阐释了交换机数据处理中的SNMPv2c协议与TFTP协议,并从网络拓扑结构设计以及基于WinSock控件的配置备份的代码实现中,总结了医院网络交换机的定期自动备份方法,还给出了控制点发生错误时的应对策略,希望能为医院计算机网络的交换机优化配置与信息化管理提供参考和借鉴。

网络通信中的软交换技术运用及相关问题分析

随着通信技术突飞猛进的发展,软交换技术已成为现代网络通信领域中至关重要的一部分,其对提高网络灵活性,实现多媒体通信和优化网络资源分配都起着必不可少的作用。最近几年,国内各大运营商在实际的业务运营当中都已经开始引入软交换,并且也收到了一些效果。但是软交换技术在使用过程中也会引发一系列相关问题,主要表现在安全性,兼容性以及资源管理上。本文将对软交换技术在网络通信中的应用进行详细探讨,并对其所带来的问题进行深入分析,以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考和启示。

网络交换机运行不稳定故障及处理措施

华电集团某电厂发生工控机接入及公用系统网络交换机运行不稳定故障,暴露出DCS管理不到位、DCS系统网络设备长周期运行风险预控不到位、DCS网络域间隔离不完善等问题。针对该类问题,提出了相应的处理及防范措施。通过对故障的分析和研究,保障了工控机接入及公用系统网络的安全可靠运行。

以能力培养为导向的过程性考核改革探究——以“信息交换与网络”课程为例

过程性考核是一项系统工程,涵盖了考核方式选择、考核指标制定、考核效果反馈等内容。分析“信息交换与网络”课程的过程性考核缺点,基于课程实践性较强的特点,采用“基础理论学习—基础实验训练—网络设计研讨—综合实验实践”的授课方式,强化课程对熟练运用信息交换装备的人才培养需求。以提升学生的网络规划设计、网络搭建运维等业务能力为目的,从科技信息能力、团队协作能力、学习分析能力、动手实践能力和组织管理能力等维度设计了过程性考核改革方案,培养学生的综合能力。

一种适用于质量交换网络优化的节点非结构模型

质量交换网络(MEN)作为过程集成系统的新兴分支方向,具有提高资源利用效率和降低环境污染的双重效益。目前典型的超结构模型在MEN优化中已经取得了很好的应用,但超结构固定排列方式限制了模型中换热器匹配的灵活性和求解域的扩大。基于此,提出了一种新的有分流节点非结构模型,以节点的形式量化传质单元的匹配方式,实现传质单元在流股上的自由匹配,从而增强了单元匹配的灵活性。同时考虑到实际工程中有分流情况的出现,以分组数和分支数表示传质单元的有分流形式,进一步扩大了模型的求解范围。最后,通过2个实际MEN算例分析计算,验证了有分流节点非结构模型的有效性。

基于模糊C均值聚类和概率神经网络的PEMFC故障诊断方法研究

为解决质子交换膜燃料电池电堆的故障分类问题,提出一种基于模糊C均值聚类和概率神经网络的故障诊断新方法。首先基于修正后的燃料电池电堆Fouquet等效电路模型,并结合电堆阻抗谱实验数据,得到电堆的正常、水淹、膜干和氧饥饿4种工作状态与电路模型参数的对应关系,进而提取合适的故障特征量作为聚类算法的特征输入。然后,利用模糊C均值聚类算法对故障样本进行聚类,形成标准聚类中心,并在此基础上,采用概率神经网络算法对故障样本实现多故障分类,有效剔除奇异数据并提高模型分类的正确率。最后,对200组实验数据进行实例分析,并与支持向量机和K最邻近方法进行对比,结果表明所提方法能对4种电堆工作状态进行快速识别,分类准确率达98.33%,验证了所提算法的有效性。

SDN网络边缘交换机异常检测方法

软件定义网络(SDN)为网络赋予了可编程性,降低了网络管理的复杂性,促进了新型网络技术的发展。SDN交换机作为数据转发与策略执行的设备,其权限不应被未经授权的实体窃取。然而,SDN交换机并不总是执行控制器下发的命令,恶意攻击者通过侵蚀SDN交换机对网络进行隐秘而致命的攻击,严重影响用户的端到端通信质量。通信顺序进程(CSP)作为针对并发系统设计的建模语言,可对SDN交换机-交换机,以及交换机-主机间的交互进行准确的描述。文中使用CSP对SDN交换机、终端主机进行建模,对两种异常交换机定位方法进行理论分析,并在实例化的模型系统中验证检测方法在边缘交换机作为出口交换机恶意转发时的有效性,结果表明无法检测该异常行为。针对这一问题,提出了边缘交换机异常检测方法,主机记录统计信息并通过构造特殊的数据包触发packet_in消息完成与控制器之间的信息传递,控制器收集统计信息并利用边缘交换机与主机之间的统计信息一致性检测边缘交换机的异常传输行为。最后,基于ryu控制器在mininet平台上进行实验,实验结果表明,边缘交换机异常检测方法可以成功检测异常行为。

社会交换理论视角下网络直播道德失范探析

在新媒体科技不断更新发展的同时,网络直播以独特的传播方式与特点迅速走进人们的日常生活中,各类网络直播平台层出不穷,但是,过分追求经济效益等因素使得网络直播中道德失范的问题逐渐显露。本文基于社会交换理论,从投入与回报的不平衡性、行为系列中的以自我为中心的权利以及多元化的交换模式三个方面,对网络直播中的道德失范问题进行了分析,并从网络直播平台、主播和观众三个层面探索了网络直播道德失范问题的解决路径,旨在为网络直播行业更好地发展提供借鉴。

多模态网络可编程交换机的可配置限速机制研究

为满足多模态网络环境的底座设备对不同网络模态的业务处理需求,网络管理人员需要为不同网络模态的流量分配其所需的数据传输通道。本文基于软件定义网络(SDN)架构对新型网络模态的支持,为多模态网络环境底座设备的软件交换机提供可动态配置的流量控制模块,控制面扩展了南向协议(POF)中端口状态更新消息用于数据面上报实时流量状态信息,控制器根据网络拓扑状态下发指令更新消息配置各种流量的最大转发速率;同时在数据面交换机的输出侧设计并实现了一种基于信用量的流量整形器,对端口队列进行统一调度,确保流量以不超过指定阈值的速率输出,保障了网络带宽资源的高效利用。针对多个线程读写队列引发的读写一致性问题,本文引入了无锁化方案,使用DPDK的原子保证操作和无锁环形队列,避免了读写过程中频繁的加锁和解锁。实验结果显示,与朴素的基于共享内存和互斥锁的限速方案相比,本方案可以有效降低上限带宽传输时的速率抖动,当限速阈值为3 Gbit/s时,可降低限速抖动约54%。