VxWorks环境下网络过载的一种解决方法

网络服务器过载问题已经成为日益关注的问题,过载会引起服务器系统性能急剧下降,客户请求长时间得不到响应。从改进vxworks网络协议栈出发,提出了一种控制与同步相结合的方法,避免vxworks系统接收活锁问题。     

一种在Linux路由器中解决接收活锁问题的方案

作为中断驱动的操作系统，Linux易于发生数据接收活锁。文章分析了接收活锁产生的原因，提出了在Linux路由器中能有效避免活锁。提高包转发率的优化机制。并利用专业测试仪器进行了实验，最后给出了实验结果。     

采用轮询机制提高Linux系统的网络性能

目前,Linux操作系统被广泛应用在网络数据包收发系统中。这是因为,Linux采用中断机制来响应外部事件,保证了系统能够合理高效地利用CPU资源。但是,在高负荷网络环境下,大量的CPU资源将会被频繁到达的网卡中断占用,导致系统遭遇性能瓶颈,出现接收活锁1。为了避免在高负荷网络环境下系统性能下降,该文采用轮询机制处理网络数据的收发,而在低负荷网络环境中,仍然采用原有的中断机制。     

过载服务器的性能研究

针对服务器过载时的性能对Linux的相关源代码进行了分析.用排队论分析了内核的收包过程,得出了关于服务器在过载时性能的几个结论.基于上述分析提出并在Linux上实现了提高服务器在过载时性能的方法.实验证明这些方法能有效防止活锁现象,极大地提高服务器在高负载情况下的性能.     

高负荷网络环境下改善网络服务器性能的方法

通过简单介绍网络服务器收发数据包的过程，分析造成高负荷网络环境下数据包转发性能下降的原因，同时引出接收活锁的概念，并介绍几种改善高负荷网络环境下网络性能的思路与方法。     

一种改进的NAPI轮询机制方法研究

NAPI技术是针对网络数据量大引起"中断活锁"问题而提出的。虽然NAPI中断轮询机制很有效的解决了网卡到内核空间的收包过程,但是大量接收下来的数据包并没有得到及时的处理,从而占据了大量的内存空间。本文提出一种自适应轮询守护进程来对NAPI改进。经过测试表明自适应轮询守护进程能有效的提高捕包效率,减少内存空间的占用,使数据包得到及时的处理。     

日立JP1

赛孚耐公司的圣天诺软件保护锁把复杂的软硬件技术结合在一起以防止非法发布和使用开发商软件。当被圣天诺软件保护锁保护的软件运行时，程序向插在计算机上的软件保护锁发出查询命令。软件保护锁迅速计算查询并给出响应。其中，SuperPro可以安全地保护软件不被非法使用和发布。开发商既可以将加密锁插在网络服务器上，也可以将加密锁插在任何一台客户端上。这样所有的客户端都可以通过网络协议来访问该加密锁，而无需每一台客户端都插一只加密锁，从而使开发商大大降低了许可证的控制成本。     

TCP Yuelu:一种基于有线/无线混合网络端到端的拥塞控制机制

无线链路传输数据的比特率出错导致TCP协议在有线／无线混合网络环境下性能低下，在改进算法TCPReno的基础上，文章提出了一种适用于有线／无线混合网络的拥塞控制机制，该机制包括一种分阶段平滑慢启动机制，改善了突发流量对网络性能的损害，引入网络测量技术获得了往返时间（RTT）、网络带宽、瓶颈链路队列长度等网络状态参数，区分网络拥塞和无线链路比特差错，避免了终端节点对网络状态不了解产生的盲目行为，有效改进了TCP的加性增加乘性减少（AIMD）窗口调节机制，提高了网络性能．同时，在仿真软件NS2中实现了该算法，进行了大量的仿真实验，实验结果表明TCP Yuelu有效降低了网络抖动，提高了网络传输性能，并保持了良好的公平性和对其它TCP流的友好性．     

基于蚁群搜索算法的语意对等网络协议

鉴于生物体的运作机制已被广泛地用于提高分布式系统的性能,将概念之间的语意相似度引入到基于蚁群搜索算法的对等网络协议,并对资源检索、信息素更新以及节点异动处理等机制进行了研究。在模拟实验中,将上述协议与K路随机游走协议进行了性能比较,结果表明基于蚁群搜索算法的语意对等网络协议不仅能够提高查询效率而且能减轻网络的负载。     

AFDX网络端系统数据接收方法研究与实现

AFDX网络端系统实现符合ARINC664P7协议的网络数据的传输功能,在AFDX网络端系统数据接收方面,总结了AFDX网络数据的特点,分析了查询接收方式和中断接收方式各自的不足,设计并实现了一种基于查询和中断的混合式数据接收方法。该方法在保证查询接收方式高效的前提下,有效降低了对主机系统处理器资源的占用,并解决了中断接收方式引起的丢包问题。     

Linux环境下路由器中的网络带宽管理

Linux是目前广泛用于路由设备中的操作系统,而流量管理是这种网络操作系统的一个重要功能.研究了Linux系统的流量管理机制,发现当前Linux系统所采用的在网络接口的出口实现的基于网络包调度的流量管理机制缺乏对于网络带宽在系统范围的全局性的管理,也缺乏对于输入流的网络处理的有效管理和调度,从而造成不必要的CPU资源的浪费.为解决这一问题,提出了一种新颖的网络带宽管理机制,它通过调度网络协议处理所占用的CPU时间来实现带宽管理.这种新的机制将网络带宽的管理和调度从网络接口的出口点转移到处理接收到的网络包的系统软件中断处理程序中,从而克服了原来的流量管理机制的缺点.通过系统实现和对比实验,发现该机制本身给系统带来的负载小于Linux原来的流量管理机制,同时可以提供更好的流量隔离,并且能够有效地节省用于网络处理的CPU资源.     

Xen虚拟网卡自适应中断调度优化策略

对于Xen网络工作模式来说,高负荷网络环境下大量的CPU资源将会被频繁到达的网卡中断占用,导致系统遭遇性能瓶颈,提出一种可以根据网络繁忙程度进行轮询的中断自适应调整机制,通过定义面向两种优先级不同的虚拟缓冲区,根据缓冲区中数据队列长度进行判断处理,以保证不同业务的服务质量。该机制不需要增加额外的处理单元。实验表明,当外部网络数据频繁到达时也不会引发过多的CPU中断,从而提高了CPU的利用率。     

基于RTSP/RTP的视频点播服务器设计与实现

针对网络带宽有限的网络环境中丢包率较高的问题,基于RTSP／RTP（Real Time Streaming protocol／Real—time Transport Protocol）协议,提出一种新颖的点播服务器解决方案。点播服务器采用轮询式处理模式,提高多用户并发请求的响应能力。对播放终端处理能力较弱、网络带宽有限的平台,支持只传输I帧,降低对网络带宽、处理器能力的要求。所提出的点播服务器结构和提高服务器性能的方法对点播服务器的开发,尤其是网络带宽有限环境中的流媒体服务器的开发,具有重要的参考价值。     

SS-RTUDP:轻量级实时网络通信协议在集群系统中的实现

轻量级实时网络通信协议对于科学计算集群与视频服务集群至关重要．SS—RTUDP以UDP协议为基础，通过以下途径在集群系统得到实现：静态分配网络资源、用户空间到内核空间的数据零拷贝操作、添加实时平滑层以及使用伪中断技术消除网卡硬件中断开销．性能测试结果表明该协议不仅具有较UDP更小的通信延迟与更高的通信带宽，同时较大程度提高了集群系统的实时通信性能．     

A Priority-aware Frequency Domain Polling MAC Protocol for OFDMA-based Networks in Cyber-physical Systems

Wireless networking in cyber-physical systems (CPSs) is characteristically different from traditional wireless systems due to the harsh radio frequency environment and applications that impose high real-time and reliability constraints. One of the fundamental considerations for enabling CPS networks is the medium access control protocol. To this end, this paper proposes a novel priority-aware frequency domain polling medium access control (MAC) protocol, which takes advantage of an orthogonal frequency-division multiple access (OFDMA) physical layer to achieve instantaneous priority-aware polling. Based on the polling result, the proposed work then optimizes the resource allocation of the OFDMA network to further improve the data reliability. Due to the Non-polynomial-complete nature of the OFDMA resource allocation, we propose two heuristic rules, based on which an efficient solution algorithm to the OFDMA resource allocation problem is designed. Simulation results show that the reliability performance of CPS networks is significantly improved because of this work.