底层通信协议中内存映射机制的设计与实现*

在底层网络通信协议中使用内存映射机制为用户层应用提供了虚拟网络界面,使用户层能够方便地访问快速通信设备;通过减少系统软件的协议处理开销,有效地减少了网络通信的延迟.讨论了通信协议中的内存映射机制的设计思想和实现过程,提出了通信区的概念,利用通信区有效地完成核心与用户之间的数据交换.同时给出一个实例,对其实现与性能进行了分析.     

基于总线环混合结构的可靠组播协议

在分析现有可靠组播协议中网络开销与网络扩展性的冲突问题后,提出了一种基于总线环型混合拓扑结构的可靠组播协议BRMP(Bus-ring Reliable Multicast Protocol), 并从体系结构、覆盖网的建立、可靠性等多个方面对BRMP进行分析,叙述了该可靠组播协议的实现原理以及实现机制。仿真实验结果表明,基于NACK的BRMP协议减少了发送端的网络开销并且具有良好的可扩展性。     

一种无结构P2P网络中的改进洪泛搜索协议*

提出的搜索协议通过两点实现洪泛协议的改进：a）以搜索预算取代TTL机制,使协议具有较好的搜索粒度;b）通过动态估计搜索副本的密度和接力搜索方式两种机制降低协议开销。仿真结果显示协议在网络开销、查询速度等方面具有较好的性能。     

基于AODV的Ad Hoc网络多径路由协议

移动Ad Hoc网络路由协议是当前研究的热点之一.本文对AODV路由协议进行了描述,并根据其存在的不足,提出了一种改进协议AODV_M.该协议采取了一些降低开销和时延的方法,并采用了备份路由机制.通过仿真表明,该协议降低了时延和开销,提高了网络性能.     

基于集群系统的TCP／IP协议的优化

为了提高集群系统的性能,本文通过对Linux内核的TCP／IP协议模块进行研究,分析了TCP／IP协议的开销,然后提出缓冲机制和降低复制机制来降低这个开销,并且通过试验证明了这两种机制的有效性。     

集群局域网内高性能通信协议的研究

集群已经成为了主流的并行计算平台,但集群计算系统的性能受限于互连通信的开销、延时和带宽。随着技术的不断改进,通信瓶颈从原来通信路径上的带宽转移到通信处理的软件开销。为了充分发挥硬件通信性能,作者提出、研究、设计和实现了局域网内高性能通信协议。该协议的突出特点是充分利用了集群局域网的高速高可靠特点,简化协议处理开销,达到通信的高效性;提出了数据合并的思想,能将大量的小消息合并成大消息传输,能充分提高传输性能。经测试,该协议的性能比传统TCP/IP协议有较大改进。     

带路径收集的移动自组网AODV协议优化

研究并提出了一种带路径收集机制的AODV协议优化方案，有效地结合了DSR协议的路径收集思想，在提高AODV协议运行效率的同时不会引入DSR协议运行开销大、可扩展性差等局限。经NS模拟后的性能分析比较，优化的AODV协议在提高分组发送成功率、降低路由开销、缩短端端延迟等方面效果显著。     

基于XEN虚拟机通信的研究与优化

本文从虚拟机通信方面着手,研究了XEN平台下,硬件虚拟化中虚拟机的通信机制,在此基础上,论文引入了一种新的机制——共享内存,通过通信路径,CPU特权级切换,TCP/IP协议栈的开销对比分析,得出现有的通信机制开销过大,而共享内存机制能有效降低开销,提高通信性能。     

自组织网络中LANMAR协议的仿真研究

LANMAR协议是一种适用于大规模、重负荷自组织网络的路由协议,利用节点的群组移动特性减小路由表的长度和控制开销,可提供灵活的路由框架。详细分析了LANMAR协议的机制和特点,基于一种典型的参考点群组移动模型在QualNet平台下仿真研究了LRMAR协议的性能,分析了移动速度和负荷对LRMAR协议性能的影响,并与AODV协议和FSR协议进行了性能比较。仿真结果表明,LANMAR协议在高速、重负荷条件下端到端延迟、分组传输率和控制开销等方面具有明显的优势。     

基于GPU加速的NFV系统的框架设计和性能优化

GPU可以显著提升一些网络功能的性能,但在GPU加速的网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)系统中,由于网络功能需要以虚拟化方式独立开发和部署,其CPU-GPU处理流水线的CPU处理阶段会有较大的额外开销,使得网络功能GPU加速的效果不明显。为解决该问题,提出一个新的支持GPU加速的NFV系统框架。利用服务链中网络功能之间共享数据和流状态的特性,设计了共享式状态管理机制,以减少网络功能中重复性的协议栈处理和流状态管理开销,提升GPU加速的效果。对原型系统进行评估表明,相比于现有的系统框架,该框架能够显著地降低多种GPU加速的网络功能中CPU处理阶段的时间开销,并在常见的网络功能服务链上实现了高达2倍的吞吐量提升。     

Archetype: a unified method for the design and implementation ofprotocol architectures

A method for the automated design, specification, and implementation of protocol architectures is introduced. A natural-language-like protocol architecture specification technique, called Archetype, is formulated. This technique aids the design by enabling an unambiguous specification of the protocol architecture on the level of the communications technologies used, without involvement in the complex implementation details of these technologies. The author defines a data-driven concurrent execution model and specifies the generation of executable specifications from abstract protocol architecture specifications. The exploitation of parallelism in the execution model enables the fulfilment of performance constraints placed on protocol architectures. An architecture based on a single X.25-level 3-like protocol is used as an illustrative example     

集中式WLAN体系结构通信协议

针对传统WLAN结构在大规模组网时存在的问题,对集中式WLAN体系结构进行分析,研究其通信协议部分。该文介绍了LWAPP, SLAPP, CTP和WiCoP 4种协议的特性,对IETF的CAPWAP协议进行分析,讨论了系统框架、工作原理、报文结构及安全特性。     

Self-organization of reconfigurable protocol stack for networked control systems

In networked control systems (NCS), the control performance depends on not only the control algorithm but also the communication protocol stack. The performance degradation introduced by the heterogeneous and dynamic communication environment has intensified the need for the reconfigurable protocol stack. In this paper, a novel architecture for the reconfigurable protocol stack is proposed, which is a unified specification of the protocol components and service interfaces supporting both static and dynamic reconfiguration for existing industrial communication standards. Within the architecture, a triple-level self-organization structure is designed to manage the dynamic reconfiguration procedure based on information exchanges inside and outside the protocol stack. Especially, the protocol stack can be self-adaptive to various environment and system requirements through the reconfiguration of working mode, routing and scheduling table. Finally, the study on the protocol of dynamic address management is conducted for the system of controller area network (CAN). The results show the efficiency of our self-organizing architecture for the implementation of a reconfigurable protocol stack.     

移动Ad hoc网络AODV路由协议在Windows CE.NET上的实现

论文研究移动Adhoc网络按需路由协议AODV在嵌入式操作系统WindowsCE.NET上的具体实现。我们分析了实现按需路由协议所需要的系统服务和支持,提出了一个按需路由协议的实现架构,在WindowsCE.NET上实现了AODV路由协议,并对该实现在移动嵌入式平台组成的真实无线网络环境中做初步的验证、测试。该研究成果可以为研究AODV路由协议及其改进方案提供一个真实的实验测试平台,并作为其他Adhoc按需路由协议在WindowsCE上的一个通用实现架构。     

IPv6安全体系结构分析与研究

首先对IPv4网络协议的安全性存在的一些缺点进行了分析，然后给出了IPv6新的网络安全机制，详细描述了IPsec所提供的网络安全服务与实现原理。并对IPSec中的AH和ESP协议作了较详细的阐述。     

分布式路由协议BGP-4的实现与优化

边界网关协议ＢＧＰ－４是用于自治系统之间交换路由信息的动态分布式路由协议。文中介绍了清华大学研制的国产高性能路由器中分布式路由协议ＢＧＰ－４的具体实现。为了提高路由器的性能,对ＢＧＰ－４的实现进行了优化,主要优化措施包括单进程体系结构,其于二叉树的支持可变长掩码的路由表和基于静态数组的时钟队列。测试结果表明,该实现在性能上表达了Ｃｉｓｃｏ７０００系列路由器的水平,完全达到了设计要求。     

一种基于Java技术的WSP模拟实现及其在通信中的应用

文章简述了WAP体系结构以及WSP协议特点,给出了一个实现无线应用的移动终端模拟软件的体系结构,论证了使用Java技术开发移动终端模拟软件的可行性,最后提出了一种设计和实现WSP协议方法,为无线应用(WML网络浏览、彩信收发等)提供基于会话的数据传输服务,研制的模拟软件能很好地测试WAP网关的性能。     

Internet网络时间协议原理与实现

介绍并分析了一个互联网标准协议-网络时间协议（NTP）的系统结构与工作原理，详细研究了它的时间处理过程及对本地时间的调整过程，最后介绍了NTP的一种软件实现并对其特点进行了分析。     

局域网协议测试仪的设计与实现

为了有效地管理网络，通常需要使用协议测试仪这样的工具。文章介绍了网络协议测试软件LPT-2000的体系结构和实现细节。通过对比测试表明，LPT-2000具有较高的包捕获能力和产生负载能力。     

NS2中新协议的实现

深入分析了网络仿真器NS2的组成和结构,以及NS2中队列管理算法的实现机制,在此基础上,通过一个新的主动队列管理算法的设计与实现阐述了在NS2中实现新协议、新算法的方法。新算法主要通过更为准确的拥塞检测和更为合理的分组丢弃概率计算来提高主动队列管理算法的稳定性,最后通过仿真实验对新算法的性能进行了测试,实验结果表明新算法的性能要由于RED算法。