一种森林流域生态系统管理与评价的新技术——NetMap简介

我国目前的生态系统评估多是将森林和流域生态系统分别评估,没能真正体现生态系统各个过程与功能的耦合性及复杂性。美国加利福尼亚地理信息研究所研发的NetMap,是目前为止发展最完整的森林流域生态系统管理与评价系统,除了美国本土已有多个国家用于流域管理与评价。它以地形数据为基础,从流域角度出发,通过流域地形地貌、植被覆盖及土地利用变化、林火风险与火烈度等级、水文过程以及侵蚀潜在性等方面综合评价研究森林流域水文过程变化与生态系统健康状况,增加生态系统评估的时空性和动态过程。本文主要介绍它的背景、主要功能和应用前景。

基于Netmap的网络监听技术研究

网络监听是网络数据采集的重要方式,Linux下通常通过调用libpcap库来实现,但libpcap在高速数据包处理时存在性能瓶颈。netmap是一个高速网络I/O架构,能够运行在通用操作系统之上,不需要专用网络设备,在千兆或万兆网卡上能够达到收发包的线速,且节省CPU、内存等计算机资源。与传统高速数据包捕获技术相比,netmap能够在保证高速数据包处理的同时,不会导致操作系统崩溃。文章将netmap和libpcap进行结合,应用于网络监听,不仅能够达到线速的包处理速度,节省计算机资源,还能够充分保障原有libpcap程序的兼容性。

基于Netmap的动态地址分配服务的设计与实现

随着IP技术由IPv4发展到IPv6,动态地址分配技术也由DHCP升级到DHCPv6和无状态自动配置,目前动态分配IP地址主要是通过路由器实现,而市场上支持IPv6的路由器价格比较昂贵,一些软件形式的地址分配服务也没有达到足够高的性能。本文旨在研究与实现一个在FreeBSD平台下,基于netmap框架的高性能的地址分配服务器。本文研究的场景是在局域网内,一台FreeBSD通过多网卡与多个客户机进行连接以及通信。本文主要从以下几个方面展开,netmap框架的优势,IPv4地址分配的实现,IPv6地址分配的实现。

服务器中高性能网络数据包处理方法的对比研究

随着计算机软硬件性能的不断提升,以往只有在通信链路上才能见到的10 Gbit/s、40 Gbit/s数据传输速率,近几年也逐渐出现在服务器集群中。然而,相对于服务器,通信链路上的网络设备使用了不同的指令集和微架构,硬件和系统内核都经过了裁剪。这使得服务器无法像网络设备那样能够快速处理网络数据包。针对这一问题,首先从服务器的硬件结构和操作系统这两个角度分析网络数据包的处理过程,找出在该处理过程中存在的性能瓶颈,并总结相关解决方法。然后将目前较为流行的几个网络数据包处理框架进行对比研究,并分析各自的优缺点。紧接着,通过仿真实验对这些处理框架在不同应用场景下表现出的性能进行验证。最后根据不同处理框架的技术特点给出各自的适用场景和深入研究建议。