Clos交换结构中采用贯序匹配的高效调度算法

使用Clos结构的多阶段互联是构建大规模分布式交换系统重要的解决方案,而如何在Clos拓扑上进行高效的调度成为业界和学术界一直感兴趣的问题.现有的调度算法CRRD存在两个不足而制约了其调度效率,首先是它采用接力式的匹配算法,导致匹配成功率以串行方式降低,其次是调度按照多对一的方式匹配,容易浪费调度机会.本文提出的贯序匹配算法SM-ACN在这两个方面进行了改进.SMACN采用直通式匹配,整个匹配过程一次完成,同时采取多对多的接受方式,最大程度利用了调度机会.数值模拟显示SMACN在各种流量场景下都比传统的CRRD有较高的吞吐率.     

面向实时流处理的多核多线程处理器访存队列

针对多核多线程处理器中乱序访存影响计算实时性的问题,在对典型访存队列进行研究的基础上提出了一种新的访存队列构建模型及其硬件结构.该模型采用窗口优化算法控制最差情况下的访存延迟,保证访存的实时性,同时又利用优化的乱序调度策略减少访存延迟.实验证明,该访存队列可控制最大访存延迟,与顺序访存相比,存储器具备更高的带宽,与传统的乱序访存相比较,可以充分满足计算的实时性需求,而存储器有效带宽基本不受影响,解决了多核多线程处理器承担实时流计算的基础难题.     

基于网络状态参数估计的主动队列管理PI改进算法

作为一种重要的主动队列管理手段,PI控制器算法通过积分嚣的引入有效地消除了队列长度控制的稳态误差,在提高网络吞吐的同时缩短了排队时延.但是PI控制器不能根据网络状态变化而自动调整控制参数,故当网络流量变化时PI控制器的收敛速度很慢.基于TCP-AQM系统模型,对经过中间节点的活动连接数、平均往返时间和前向链路容量等3个参数进行估计.通过计算击中概率的倒数,估计出活动流数;通过计算单位时间的数据包数,估计出网络容量;通过往返时延、活动流数、网络容量以及丢包概率在稳态时的关系式,估算出平均往返时延.在此基础上,提出了对网络状态变化自适应调整控制参数改进的快速收敛PI算法——FCPI算法.仿真结果表明,该算法有效提高了算法的收敛速度,并且鲁棒性好,易于实现,适用于未来高速网络的路由器.     

基于iSCSI的级联远程复制系统实现与优化

提出基于iSCSI的级联远程复制系统结构及其实现方法.对传统实现进行优化,一方面引入带双阈值的传输控制队列和引用计数模块,提高本地子系统的性能;另一方面通过添加元数据记录传输和数据一致性恢复功能,解决了两级子系统在网络环境差异较大时协同性差的问题.调节iSCSI参数,进一步优化系统性能.性能测试表明,优化的级联远程复制系统具有高可用性和良好的性能.     

移动终端的设施农业物联网环境监控系统设计

通过使用物联网(IOT)传输协议—消息队列遥测传输(MQTT)协议,将前端硬件、服务器端及移动端连接在一起,完成对设施农业环境的远程实时监控.在系统中,前端硬件以STM32微处理器为核心,由传感器模块、设备控制模块、GPRS模块和电源模块组成,实现数据的采集和传输;服务器端有数据接收、存储、分析的能力,并担任MQTT消息协议中消息生产者和消息管理者的角色;移动终端软件则以Android操作系统为基础开发了应用软件,用户在装有Android系统的移动终端上安装该应用软件,即可查看实时环境情况,发送控制设备指令等.经过测试,整个系统运行稳定、使用简单、实时性高,用户能有效地对设施农业环境进行远程实时监控.     

RAODV:一种基于拥塞跳数改进的AODV路由协议

针对移动Ad Hoc网络的AODV路由协议在通信过程中存在的局部拥塞问题,本文提出基于拥塞跳数的路由协议RAODV。该协议引进平均队列长度预测拥塞情况,在路由节点转发路由请求包时,考虑自身的拥塞情况动态调整跳数计数方式,得到的路径跳数称为拥塞跳数,基于拥塞跳数建立最短路由。仿真结果表明,RAODV路由协议在不影响收敛速度的情况下有效地提高了数据的传输投递率,降低了平均时延。     

基于机会网络的消息传输系统

机会网络不需要源节点和目标节点之间存在完整链路,利用节点移动带来的相遇机会实现通信,是目前的研究热点之一。设计了一种基于机会网络的信息采集与消息传输系统BlueChat。一方面,系统采集节点相遇信息,构建路由信息表,并且可以作为机会网络中节点移动轨迹建模、社团划分、消息转发策略研究、网络QOS研究等的原始数据;另一方面,系统可以采用不同的消息队列管理策略,通过节点的移动,以“存储-携带-转发”的路由模式实现节点间消息的传输。通过对系统进行连续3个月,50个以上节点,长时间、大规模的测试,并分析采集到的数据,得出消息交付率在95%以上,满足特殊情况下的节点通信需求。     

低丢包率无线传感器网络S-MAC协议的研究

针对S-MAC协议的层间丢包问题,利用缓存队列原理提出了一种简化通信数据分组格式的S-MAC协议优化改进方案。结合TinyOS的主动消息机制在Mica2节点上实现了改进的S-MAC协议,并对MAC层的丢包率进行了测试。实验测试结果表明,优化改进后S-MAC协议较标准S-MAC协议在MAC层的丢包率上有明显的降低,提高了网络性能。     

以太网基于优先级的流控仿真设计

互联网在飞速发展的同时,也给网络系统的正常运行带来了一系列的问题,其中最突出的是由网络流量过大引起的网络拥塞。通过对多种流控方法的研究,最终从队列调度方面着手,利用OPNET网络仿真软件对所设计的三种流控机制进行仿真,初步解决了以太网较高优先级的数据流无法得到及时响应的问题以及公平性问题。     

高速以太网时延仿真分析

随着以太网技术的不断发展,以太网已成为未来通信领域的核心技术之一。而影响用户业务体验服务质量(QoS)的参数通常包括时延、抖动、丢包率等。对于实时的语音和视频业务来说,业务数据的端到端时延则最为关键。主要在熟悉以太网标准的基础上,总结端到端时延的主要构成因素,对各个时延所占比重进行理论分析。最后对10G/100G以太网进行仿真模型设计,验证了理论分析的正确性。