具有拥塞缓解策略的动态虚拟通道研究及其VLSI实现

虚拟通道技术改善了片上网络性能,却带来了巨大的面积与功耗开销.通过分析静态虚拟通道的不足,提出了基于拥塞缓解策略的动态虚拟通道结构.它采用链表方式组织缓冲,可以自动调整通道结构来适应各种流量负载:在较低流量下,该结构扩展通道队列深度,减小了报文传输延迟;在较高流量下,它增加虚拟通道数量,消除队列头阻塞与通道不足阻塞,并缓解拥塞现象发生,减少流反馈次数,提高了网络吞吐率.在90nm CMOS工艺下完成了DVC路由器的VLSI设计,与传统路由器相比,不仅改善了报文传输延迟与吞吐率,而且有效降低了面积与功耗开销.     

基于ADSL 的企业虚拟专用网络技术应用

本文介绍了以ADSL宽带连接为基础的虚拟专网技术。通过此技术,企业可以在公共网络上建立虚拟的加密 通道,构筑属于自己的安全虚拟专网,从而保证企业内部的数据通过公共网络传输的安全性和保密性。并结合实际案例简单 说明通过硬件VPN防火墙设备实现加密通道的方法。     

基于虚拟通道非均匀分布的路由算法

随着片上系统(systems on chip,SoC)集成度的提高,IP核之间的通信成为SoC急需解决的问题。近年来提出的片上网络(network on chip,NoC)是解决SoC通信问题的一种有效方法。虚拟通道和路由算法是NoC设计中的关键技术,对NoC的延时、吞吐量等性能有重要的影响。根据NoC负载分布特点,提出一种新的虚拟通道非均匀分布技术VCND。该技术在Mesh内部使用虚拟通道,在边界上使用非虚拟通道,从而减少缓冲单元的数量。同时提出一种改进的无死锁路由算法CXY(combination XY)。仿真结果表明,与XY路由算法和XY-YX路由算法相比,CXY路由算法提高了网络吞吐量,并降低了网络平均延时;相比虚拟通道均匀分布技术,VCND技术能够以较小的吞吐量和网络延时损失获得可观的缓冲单元利用率提升,并减少了路由器的面积。     

基于Wormhole的流控制新技术研究

回顾了Wormhole寻径技术近10年来的发展,介绍了现阶段基于Wormhole的几种流控制技术,如虚拟通道流控制技术、虚拟网络等。介绍了几种基于虚拟网络的自适应寻径算法。     

Mesh网中高效无死锁自适应路由算法

提出了一种新的应用于三维Mesh网中的无死锁路由算法.在当今的商用多计算机系统中,二维和三维的Mesh网是多处理器网络最为常用的拓扑结构之一.在应用于Mesh网的平面自适应路由(Planar Adaptive Routing)算法中,每条物理通道只需三条虚拟通道就可以有效地在三维以及更高维的Mesh网中避免死锁的产生.然而,采用该算法,网络拓扑一维和三维分别有两条和一条虚拟通道始终处于空闲状态.该文所提出的算法针对三维Mesh网,每条物理通道只需两条虚拟通道就可以有效地避免死锁.文中通过充分的模拟数据验证了此算法的有效性.     

虚拟环境中多视觉通道图形显示的实现

该文在分析虚拟环境中单视觉通道图形显示不足之处的基础上,研究了多视觉通道图形显示的一套实现方法,并给出了一个多视觉通道图形显示实例--虚拟坦克的多视觉通道图形显示。结果表明多视觉通道图形显示可以更好地增进虚拟环境的"沉浸"效果。     

一种基于Torus网络的高效随机Oblivious路由算法

一个好的路由算法应同时满足:最小的路由跳数以减小传输延时,保持通讯的局域性;最大的平均情况和最坏情况吞吐率;简单的路由器结构。随机Oblivious路由算法在低功耗并行计算机互联网络以及片上网络中得到广泛应用。针对Torus网络下已提出的Oblivious路由算法所需虚通道数目多的缺点,提出了随机Oblivious路由算法WRD,该算法仅使用两条虚拟通道即可实现算法的无死锁性。通过仿真对所提算法的性能进行了验证,结果表明,该算法与使用两条虚拟通道的O1TURN路由算法相比,WRD路由算法在所有通讯模式下的网络吞吐率均有所提升。与使用四条虚拟通道的RLB算法相比,新提出的WRD路由算法性能接近于RLB算法,甚至在多个通讯模式下的网络吞吐率要好于RLB算法,而且WRD路由算法仅使用两条虚拟通道,降低了网络系统成本和功耗。     

船舶电缆虚拟敷设仿真平台的研究与实现

针对船舶电装生产设计中电缆敷设设计复杂繁琐,效率低下的问题,结合实际电缆敷设设计的流程,开发了基于AutoCAD二次开发的船舶电缆虚拟敷设仿真平台。重点对虚拟敷设通道数学模型的建立、交互式图形敷设方式的设计、带限制条件的最短路径算法的实现和电缆通道的仿真进行了详细阐述。电缆虚拟敷设平台的开发已经完成,初步实现了船舶电缆的虚拟敷设。该平台为电装设计人员提供了一种直观,动态的敷设设计方式,简化了电缆敷设设计过程,提高了敷设设计的效率和质量,同时节省了电缆用量。     

iSCSI SAN中高速虚拟网络I/O通道技术研究*

针对目前iSCSI SAN中网络链路的性能瓶颈和单点故障问题,研究了虚拟网络I／O通道技术。将多个物理网络接口绑定为一个虚拟网络接口,使得多条物理链路整合为一个逻辑网络L／O通道,数据包按照负载均衡算法通过多条链路并行传输,大大提高iSCSI SAN吞吐率和系统的可用性。最后通过性能分析和实验测试得以验证。     

三通道投影虚拟装配环境的研究与实现

在介绍基于3个通道投影的虚拟装配环境硬件结构的基础上，对该环境所涉及到的图像拆分技术以及同步机制进行了详细分析，提出了使用剖分视点透视投影空间进行虚拟装配环境场景图像拆分的方法，给出了三通道同步机制，并分析了虚拟装配环境中的同步消息类型．最后通过虚拟装配环境应用实例对上述方法进行了验证．     

ORA——一种负载平衡的虚通道分配算法

MPP互联网中通常使用虚通病来防止死锁和提高网络吞吐率。但通常的虚通道分配算法会导致通道的负载不平衡,从而降低网络的性能。针对采用虫孔路由技术和维序路由算法下的Torus互联网,提出了ORA虚通道负载平衡分配算法。与Naive分配算法和Scott分配算法的比较表明,ORA能够较好地实现负载平衡,能够较好地提高网络的性能。     

Virtual-channel flow control

Network throughput can be increased by dividing the buffer storage associated with each network channel into several virtual channels. Each physical channel is associated with several small queues, virtual channels, rather than a single deep queue. The virtual channels associated with one physical channel are allocated independently but compete with each other for physical bandwidth. Virtual channels decouple buffer resources from transmission resources. This decoupling allows active messages to pass blocked messages using network bandwidth that would otherwise be left idle. The paper studies the performance of networks using virtual channels using both analysis and simulation. These studies show that virtual channels increase network throughput, by a factor of four for 10-stage networks, and reduce the dependence of throughput on the depth of the network     

On covert channels between virtual machines

Virtualization technology has become very popular because of better hardware utilization and easy maintenance. However, there are chances for information leakage and possibilities of several covert channels for information flow between the virtual machines. Our work focuses on the experimental study of security threats in virtualization, especially due to covert channels and other forms of information leakage. The existence of data leakage during migration shutdown and destruction of virtual machines, is tested on different hypervisors. For empirically showing the possibility of covert channels between virtual machines, three new network based covert channels are hypothesized and demonstrated through implementation, on different hypervisors. One of the covert channels hypothesized is a TCP/IP steganography based covert channel. Other covert channels are a timing covert channel and a new network covert channel having two pairs of socket programs. We propose a VMM (Virtual Machine Monitor) based network covert channel avoidance mechanism, tackling detection resistant covert channel problems. We also address issue of reducing the possibilities of network based covert channels using VMM-level firewalls. In order to emphasize the importance of addressing the issue of information leakage through virtual machines, we illustrate the simplicity of launching network covert channel based attacks, by demonstrating an attack on a virtual machine using covert channels through implementation.     

基于虚拟信道多路径融合认知无线网络路由算法

针对认知无线网络中频谱的动态性、时变性、多样性以及节点移动性, 提出了一种基于虚拟信道的多路径融合认知无线网络路由算法. 在路由建立过程中, 为解决源节点与目的节点信道同步问题, 源节点在公共控制信道上广播添加虚拟信道的路由请求, 在当前所处信道为虚拟信道的节点中转发. 目的节点对多条路径通过信道切换进行融合, 以规避主用户的活动区域, 减少路径跳数, 提高链路的稳定性. 在路由维护阶段, 通过卡尔曼滤波对节点移动速度进行预测, 在链路断裂之前启动路由修复. 最后通过NS2中CRCN Simulator仿真结果表明, 该算法在链路通信的稳定性、分组投递率、吞吐量、端到端时延等方面有明显的改善, 提高了网络的整体性能.     

On the use of virtual channels in networks of workstations withirregular topology

Networks of workstations are becoming increasingly popular as a cost-effective alternative to parallel computers. Typically, these networks connect workstations using irregular topologies, providing the wiring flexibility, scalability, and incremental expansion capability required in this environment. Recently, we proposed two methodologies for the design of adaptive routing algorithms for networks with irregular topology, as well as fully adaptive routing algorithms for these networks. These algorithms increase throughput considerably with respect to previously existing ones, but require the use of at least two virtual channels. In this paper, we propose a very efficient flow control protocol to support virtual channels when link wires are very long and/or have different lengths. This flow control protocol relies on the use of channel pipelining and control flits. Control traffic is minimized by assigning physical bandwidth to virtual channels until the corresponding message blocks or it is completely transmitted. Simulation results show that this flow control protocol performs as efficiently as an ideal network with short wires and flit-by-flit multiplexing. The effect of additional virtual channels per physical channel has also been studied, revealing that the optimal number of virtual channels varies with network size. The use of virtual channel priorities is also analyzed. The proposed flow control protocol may increase short message latency, due to long messages monopolizing channels and hindering the progress of short messages. Therefore, we have analyzed the impact of limiting the number of flits (block size) that a virtual channel may forward once it gets the link. Simulation results show that limiting the maximum block size causes the overall network performance to decrease     

基于子带域滤波的AC-3 5.1通路虚拟环绕声实现

研究将5.1通路虚拟环绕声处理技术与Dolby AC-3的解码相结合,在AC-3的解码端对5.1通路信号实现虚拟声信号处理,并采用子带域滤波方式,使滤波处理在MDCT变换域进行.根据子带域滤波原理,提出了基于AC-3的MDCT分析/合成滤波器组的子带域滤波实现方法.该方法与一般的时域滤波方式相比,计算复杂度显著降低,有利于虚拟环绕声实时处理.在显著降低计算复杂度的同时,所提出的子带域滤波与时域滤波方式的输出结果经扬声器重放,具有等同的虚拟环绕声效果.     

一种低延时的无线传感器网络MAC协议

针对典型无线传感器网络X-MAC协议在多跳环境下累积延迟问题,提出一种具有低时延的Ex-MAC协议。利用管理邻居节点工作周期和虚通道算法,使得虚通道中的所有节点近似于同步,从而减少数据传输延迟,而且不需要交换同步控制帧。仿真结果与X-MAC协议相比,减少了端到端的延迟和数据包冲突的几率,提高了网络的吞吐量。     

基于虚拟通道的ICA的P-VEP提取方法的研究

本文介绍了独立分量分析算法(ICA)的原理、算法及其特点。采用ICA算法进行P-VEP的提取,考虑到仪器实际应用中单通道VEP信号的提取,本文通过引入虚拟通道,构造虚拟多通道,克服了ICA无法直接对单路信号进行独立分量分析的难题,实现P-VEP单通道单次的有效提取。经与目前临床通用的相干平均法比较,只需单通道、单次,在波形整体和P100潜伏期的提取上,效果显著,获得医师欢迎,很有进一步开发潜力。