嵌入式协议栈缓冲区管理的简化实现方法

本文针对嵌入式系统网络协议栈的特点,设计了一种简洁、高效、且对存储资源要求很少的缓冲区管理策略。该策略基于缓冲区单次拷贝技术,克服了有些嵌入式系统存储控制器低效的存储块拷贝。除了提供缓冲区管理例程,还实现了缓冲区的动态分配与回收。最后,我们将实现源代码移植到X86嵌入式裸机平台的64K PCI扩展ROM中,基于该缓冲区管理设计了TCP/IP协议,并已经应用于无本地存储设备的超级刀片服务器上。     

基于iSCSI网络存储协议的映射SCSI磁盘启动方法

文章基于iSCSI网络存储协议研究开发了一种新的远程启动技术。首先扩展DHCP选项以便从应答包中获得iSCSI登录参数,针对扩展ROM运行特点,设计了一种简洁、高效、且对存储资源要求很少的iSCSI启动器,该策略基于数据收发共同维护同一个4KB的缓冲区,且严格按序执行命令发送和接收相应命令的响应,保证了原子性操作,不会出现发送缓冲和接收缓冲数据被覆盖现象。设计了磁盘访问重定向服务和引导连接向量,按上述方法开发设计了iSCSIBIOS并应用于无本地存储设备的刀片服务器上,真正做到网络启动和网络存储,便于安全管理和升级维护。     

基于XML中间件的分布式异构数据库的数据分片策略研究

主要研究XML中间件的分布式异构数据库的数据分片策略,以便能够并行处理XML查询。为了描述XML数据分片,提出了对象树、子树的概念,将一棵XML数据树分割成对象树和子树,对象树在各个站点上复制,子树标签化后均匀分片到各个站点上。为了实现用户数据分片查询工作量的均衡,对最大树深的子树采用减治法策略,减治法策略后的子树又分配到一个新的站点上。基于这一思想,提出并实现其算法。实验结果证明：在分布式异构数据库的检索、查询和访问中,基于对象树、子树的数据分片算法的性能要比PSPIB算法性能优越。     

多任务并行IEEE1394协议栈设计

为满足嵌入式系统对高可靠性和实时性的要求,利用IEEE1394总线标准的软硬件特性,设计多任务并行IEEE1394协议栈,通过设置不同任务优先级获得不同服务质量的数据传输,从而使IEEE1394子系统任务和命令的执行更具实时性。在VxWorks平台上实现的基于该协议栈的数字视频解码与SBP2移动存储验证了该设计的可行性。     

基于相似负载的iSCSI透明可靠多播

提出一种针对iSCSI网络计算系统的I/O加速策略——基于相似负载的iSCSI透明可靠多播。通过对I/O请求数据块进行相似负载判定以及对原有iSCSI协议进行扩展,在iSCSI网络计算系统中构建数据传输双路径——iSCSI协议数据包路径和相似负载的多播路径,以提高网络计算数据的加载速度。测试结果表明,该策略能有效提升多个客户主机的并发I/O性能。     

支持IP-SAN远程映射与引导的固件协议栈

设计了一种基于IP存储区域网络的远程引导技术,该技术的核心是运行在裸机下的固件协议栈.针对固件协议栈运行特性,提出了一种非路由iSCSI/TCP通信协议原型,并实现了基于固件的iSCSI/TCP协议.同时提出了几种优化算法以提升远程引导性能与可靠性,包括乐观预测、固定回避重传算法和避免协议栈重入的输出请求挂起策略.建立了一种便于操作系统内核iSCSI启动器平滑接管的固件iSCSI启动器有限状态模型.通过将固件协议栈集成到IP-SAN扩展BIOS中,并应用于无本地存储设备的主机上,实现了基于IP-SAN的网络引导,测试结果表明该固件协议栈有很好的性能和可靠性,并且部署、移动和重新分配主机与存储卷之间的映射关系变得更加便利.     

基于量子遗传算法的XML聚类方法

主要用模式分析的核方法与量子遗传算法相结合研究XML聚类,提出了一种基于量子遗传算法混合核聚算法的XML文档聚类新方法。该方法先对XML文档约简,以频繁标签序列建立向量空间核的核矩阵,用高斯核函数求解初始聚类和聚类中心,然后用初始聚类中心构造量子遗传算法的初始种群,通过量子遗传算法与核聚算法相结合求得全局最优解的聚类。实验结果表明,使用该算法的聚类比改进的核聚算法、K均值算法等单一方法具有良好的收敛性、稳定性和更高的全局最优。     

网络计算环境分布式COW盘构建方法

针对大规模网络计算环境的分布式计算和数据集中存储特点,结合COW(copy-on-write)磁盘记录改写块的稀疏和突发特性,提出了一种分布式COW网络盘体系结构,将服务器处理所有客户主机相应COW盘的聚合开销分摊到各个客户主机自身,以加速网络计算环境系统构建速度;设计了一种改进的64bit位图压缩算法以有效减少COW盘位图文件大小,节省服务器磁盘空间和降低分布式COW盘网络传输开销;提出一种适合COW盘改写块突发特性的预取算法,以提高分布式COW盘相应Cache的命中率。实验结果表明基于改进的COW位图压缩和预取算法实现的分布式COW盘降低了多客户主机网络计算环境构建延迟。     

无线传感器网络中基于最大堆的聚合路由算法*

综合考虑了节点剩余能量和数据传输距离的影响,结合数据聚合提出了一种基于最大堆的聚合路由算法。算法利用节点剩余能量和传输距离作为参数来建立一个堆,把能耗分布到整个网络,提高网络的生存时间。仿真结果表明,新算法与平衡树路由算法相比有效地延长了网络的生存周期。     

基于iSCSI网络存储协议的虚拟SCSIHBA驱动方法

iSCSI已成为网络存储的重要协议。基于该协议设计一种将普通的以太网卡虚拟成SCSI HBA的方法，并在Windows和Linux操作系统下开发了相应的虚拟设备驱动程序。根据本方法设计的虚拟SCSI HBA驱动在Linux和Windows平台上映射的SCSI硬盘呈现出和本地主机物理硬盘一样的访问机制，即由谊虚拟SCSI HBA驱动向主机应用程序或文件系统的I／O请求提供磁盘访问重定向服务。并且进行映射SCSI硬盘的读写性能测试。结果表明，读写映射SCSI硬盘性能接近1000M以太网络线速度的70％。应用证明，该虚拟驱动方法是一种最经济的SAN网络存储模式，它突破SCSI连接的物理距离限制，实现远距离工作主机共享SCSI磁盘阵列的需求。该方法可在不改变现有网络结构的前提下，实现SCSI直接连接存储（1）AS）模式向IPSAN存储模式的平滑过渡。