通用高性能网络框架的研究与应用

为简化应用软件的网络通信开发工作,提出了一种基于异步网络通信机制的通用高性能网络框架方案,满足应用软件的网络通信和业务处理要求,提高软件开发成果的复用性。方案基于Boost.Asio库实现Proactor模式的跨平台高性能异步网络通信,使用可扩展标记语言(Extensible Markup Language,XML)实现框架内外的功能业务关联配置满足通用要求,通过将网络连接及关联数据抽象为网络会话实现消息数据高效传递,支持自定义扩展满足个性化业务需求,是一种经济的满足功能和性能需求的轻量级网络框架。

高性能网络通信的设计与实现

随着公司ZSmart产品在世界电信领域占有率的不断提升和发展,客户的要求越来越严格,客户的需求也越来越多元化,ZSmart因而也随之变得日益复杂,尤其是计费系统对实时性要求也越来越高,网络通信在计费系统中的作用也日益彰显。在开发基于网络通信的应用程序时,需要考虑运行环境、协议分析、数据缓存、数据收发、并发模式和链路管理等,但这样一是稳定性难以保证,二是通信模块和业务逻辑耦合太紧不利于维护和代码复用。所以需要一套可复用的高性能网络通信框架来完成网络程序的开发。

基于Netty框架的农村应急广播高并发数据处理

针对农村应急广播系统集中高并发数据交互容易造成终端访问服务器不稳定或死机的情况,分析了线程池和Netty框架的异步非阻塞高并发数据处理的优势,提出了采用Netty框架和Java线程池分别处理网络IO操作和业务逻辑、利用长连接提高通讯效率的解决方案。经测试,当并发请求数大于1 000时,该方案的响应时间比基于NIO的方案缩短了70%,数据处理速度提升了15.8%,且降低了通信异常出现的概率。该方案在湖南省和安徽省实施后,解决了广播系统终端交互高访问量下广播不稳定的问题,系统运行良好,具有较高的稳定性。

基于Netty的面向移动终端的推送服务设计

随着智能手机和平板电脑等移动多媒体终端的普及和4G的加速发展,移动互联网近年呈现了迅猛的发展态势。基于Android操作系统的各类APP应用如雨后春笋,影响着人们的生活习惯。面向移动端的推送服务通过分析用户喜好给用户推送其感兴趣的内容,能大大提升用户的活跃度和留存率,因此成为了APP应用不可或缺的重要组成部分。然而由于Android官方的消息推送机制C2DM(Cloud to Device Messaging)却有着覆盖率偏低的缺陷,APP开发者需要自己开发消息推送系统。本文通过研究开源消息推送和即时通信系统,分析比较常用的网络通信协议和网络IO框架,最终采用Java NIO网络框架Netty和开源数据序列化工具Protocol Buffers实现了轻量级的面向移动端的推送服务系统。

Java在高并发网络编程中的应用

对当前的各种编程语言做了简介,并且对Java NIO的原理及应用做了较为详细的探讨,详细描述了Mina和Netty框架的特性及原理。

基于Netty的船舶轴系试验台架监测数据优化采集方法

文章针对船舶轴系试验台架监测数据采集软件,其长期运行下的计算机资源使用率高和需要异常处理等问题,设计了一种监测数据优化采集方法。该方法以网络通讯TCP/IP协议为基础,采用Netty网络编程框架来对采集软件进行优化。该方法能够完成长时间的稳定采集监测数据任务,能够快速自动完成主机和备用机的切换任务,程序处理方法简便稳定,提高了船舶轴系试验监测数据采集效率和数据安全性。

基于NCNN的特种设备原始记录便捷化采集方法的设计与应用

文中通过分析特种设备原始记录采集过程中遇到的问题,提出一种基于CNN卷积神经网络和NCNN高性能神经网络前向计算框架的图像文字识别方法的应用,通过对识别的结果进行近义词分析、数据分类及数值规约保证了数据的准确性及识别结果的高可用性,从而有效提高检验人员现场采集原始记录的效率。

车联网远程监控系统设计与实现

随着现代交通的快速发展,我国车辆数目呈不断上升趋势,各种问题也日益突显,且很难有效控制。本项目基于万物互联愿景的提出,采用4G无线通信技术、卫星定位技术和计算机技术,线上实时监控与分析处理,提高生产效率和人工智能程度,促进车联网技术的快速发展。本项目选用一个4G车载终端,结合北斗/GPS卫星双模定位,根据双模做到精确定位,通过CAN总线实时获取车辆运行数据,利用4G无线通信技术将车辆运行数据上传至通信服务器,并且对定位数据进行分析处理,然后通过车联网监控平台显示车辆实时位置,实现对车辆的远程监控。随着现代汽车往大数据方向发展,我们采用Hbase存储车辆上传的海量运行数据,并且Hbase对于大数据量的查询效率较高,采用MySQL数据库存储车辆的一些基本信息,比如车牌号、终端号等等,通信服务器采用Netty高性能网络框架进行设计与开发,以此来开发一个车联网监控平台,获取车辆实时位置,实现车辆运动状态的实时监测。

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.

基于“嵩山”超级计算机的UCX库分析与优化

UCX是一个经过生产验证的优化通信框架,适用于当前的高带宽和低延迟高速网络。UCX作为“嵩山”国产高性能计算平台的通信中间件,提高了并行编程模型在InfiniBand(IB)高速互联网络上的开发效率,同时其性能也会直接影响上层应用的通信能力。基于“嵩山”超级计算平台,对平台上的UCX框架进行分析与性能测试,在此过程中归纳IB适配器通信存在的局限性以及UCX在通信传输选择中的不合理性。针对这些问题,根据“嵩山”超级计算平台的网络架构特点,在参数层面进行调优,使得UCX适配“嵩山”平台的Socket Direct架构;在代码层面修改UCX对传输的选择逻辑,使得UCX在选出共享内存传输后不再选择网卡进行传输,从而解决节点内的进程间通信抢占HCA卡资源的问题。同时,修正UCX中KNEM共享内存的带宽设置,使UCX在共享内存CMA和KNEM传输的选择上更加合理。实验结果表明,使用优化后的UCX在100个节点间进行allgather集合通信测试时,相对优化前延迟至多降低80%,节点内alltoall集合通信延迟至多降低70%,gather集合通信延迟至多降低45%。改进后的UCX通信库为“嵩山”超级计算平台上的并行编程模型和应用提供了更好的互联网络支撑,明显提升了平台的集合通信性能。