一种带优先级队列的千兆以太网MAC设计

在以太网应用越来越广泛的背景下,针对某局域网具有传输数据量大和保持部分数据实时性的特点,采用了包含两种不同优先级帧的千兆以太网方案。基于Actel FPGA设计了一种带优先级队列的千兆全双工以太网MAC(Media access control),实现千兆以太网数据帧的收发,并对高优先级数据提供实时性支持。从分析含优先级字段的MAC帧结构着手,对MAC进行了模块划分,接着重点阐述了接收控制模块、发送控制模块和优先级队列模块。最后在ModelSim平台下对整个MAC进行了仿真验证;并使用Synplify进行了综合,结果表明GMII接口部分工作频率能达到141 MHz,内部模块工作频率能达到79 MHz,满足设计要求。     

帧中继业务互扰问题的分析与解决措施

帧中继网络采用比特透明数据业务部件传输同步数据,采用虚拟路由器部件传输IP数据,针对网络运行过程中出现的不同传输链路的IP数据相互影响和IP数据影响同步数据现象,测试发现与带宽利用率有关。分析了优先级相同时用户数据报协议(UDP)数据比传输控制协议(TCP)数据更易受数据流量影响和入口数据流量过大的原因,以及帧中继不同类型业务发送优先级的对应关系,通过接入限速控制数据流量,并根据不同用户数据特点与传输要求设置相应优先级,问题得到有效解决。实际应用表明,基于限速策略和区分发送优先级的解决措施能够有效防止不同业务相互间的影响,确保重要数据稳定可靠地传输,可为解决其他类似问题提供参考。     

基于零拷贝的网络数据捕获技术的研究与实现

以传统捕包平台为研究对象,着重分析了高速网络环境下数据拷贝、硬件中断对捕包性能的影响,根据"零拷贝"思想提出了改进的方法,实现了网络接口设备直接将数据报文存储到应用程序可以访问的地址空间,减少了数据报文在内核态里传输时的数据拷贝次数,降低了网络数据接收的延迟;通过减少网卡接收报文时的中断次数,增加每次中断处理的报文数,节省了CPU时间,提高了在高速网络环境中主机对网络数据包的捕获和实时处理能力。仿真实验验证了该方法的可行性。     

无线传感器网络中PECR协议的改进

PECR协议中对下游节点是否拥塞仅仅是一种预测,这种预测有时是不准确的,且在下游节点没有满足条件拥塞度和剩余能量的时候,传输层的问题要回到网络层去处理。为了解决PECR协议中存在的这些问题,文章引入了具有发送优先级的两个队列,优先发送优先级高的数据,在实际出现拥塞时会通知上游节点减少发送速率,并先抛弃掉优先级低的数据。在拥塞严重的时候也会抛弃掉优先级高的数据,但不会再回到网络层去处理问题。     

基于PCIE驱动程序的数据传输卡DMA传输

为提高数据传输速度,研制了一套基于PCIE接口的数据发送和接收系统。该系统主要由4部分组成:数据发送卡、数据接收卡、PCIE驱动程序以及上位机应用程序。文中介绍了数据传输卡的基本原理和构成,重点研究了在Windows XP系统下利用WinDriver开发PCIE设备驱动程序的主要步骤、DMA数据传输的实现和中断响应的处理。经测试,该数据传输系统比较稳定,开发的驱动程序可以实现数据的高速传输。     

IP组播技术原理及广东电信IP组播试验[1]

１组播技术概述组播（Multicast）又称为多播、多址广播、多地址广播和成组通信等，是相对于单播和广播方式而言的一种网络通信方式。IP组播技术作为IP网络中主机之间通信的一种模式，是通过组播地址寻址，向所有网络节点中某个确定子集（该子集被称为组播组）的成员发送数据包的技术。它的基本思想是源主机只需发送一份数据，属于该子集的所有接收者都可以收到相同的数据拷贝，而不属于该子集的主机则不能接收该数据拷贝。IP组播技术有效地解决了单点发送多点接收和多点发送多点接收等问题，实现了IP网络点到多点的高效数据传输。与传…     

通用变电站事件模型的安全报文研究

本文根据IEC62351-6针对GOOSE／GSSE报文提出的安全扩展模型，在Windows系统下，利用Winpcap开发工具，模拟实现了GOOSE报文在数据链路层的发送接收和消息鉴别过程，并同时利用HMAC—MD5算法对报文进行了数字签名，提高了GOOSE报文在网络传输中的安全性。     

蜂窝通信网络中的分布式无线信道分配方法

文中提出了一种适用于蜂窝通信网的分布式无线信道分配方法。当网络部署环境中出现干扰后,终端用户通过控制信道,发送反馈信息至基站;基站接收到反馈信息后,对可用信道进行扫频,利用广播帧通知受干扰的终端用户可用信道信息;然后终端用户收到基站发送的广播帧后,根据优先级机制,选择新的信道重新建立与基站的通信,当蜂窝通信网中终端用户受外部干扰而信道中断后,该方法可减少终端用户和基站之间信令的开销。     

面向车联网按需驱动的多宿主多链路TCP拥塞控制算法

针对车联网终端设备中网络应用QoS的多样化需求,保证与安全应用相关的高优先级数据报文发送实时性,提出了一种新的基于数据优先级与吞吐量评估的按需驱动的MPTCP拥塞控制算法PTLIA。首先,算法采用数据报文优先级以及吞吐量占比因子,表征各个数据报文的发送权重;其次,利用分批估计理论模型对MPTCP中路径状态进行实时评估;最后,依据算法模型设计,实现对网络拥塞时间窗的按需动态调整。实验与仿真验证了PTLIA算法在满足大部分网络应用需求的前提下,提高了高优先级应用的网络传输实时性。     

便携式ARINC429总线测试仪设计

ARINCA29是民用航空电子设备的数字总线传输标准。本方案利用增强型单片机C8051F控制ARINC429接口专用芯片,接收和发送ARINCA29电平数据;使用USB-UART桥接芯片CP2101为测试仪提供了USB接口。测试仪通过该USB接口与PC机连接,从PC机接收待通过429接口发送的数据,并从429接口接收到的数据发送到PC机。该测试仪具有体积小、成本低的特点,配合可视化的用户软件,为ARINCA29总线设备的检测提供了便利。     

企业级视频会议服务质量保证机制的研究

针对企业网络的情况,提出了一种企业级视频会议系统的服务质量保证机制。该机制根据视频会议的传输模式,将视频会议的保障转化成对一组具有时间尺度数据流的保障,通过对网络中优先级带宽的管理来为数据流提供预约带宽,在网络的边缘对每个优先级数据流进行认证、标记和整形,在网络核心使用区分服务保障视频流的优先转发,以实现预约带宽的合法使用。实验结果表明该机制能够在网络拥塞的情况下为媒体流提供所需的带宽,能有效地保证视频会议的服务质量。     

基于蜂窝式信息包无线数据（CDPD）网的交通管理系统

介绍一种在ＣＤＰＤ网络上应用的客户／服务器模式交通管理系统,该系统以Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ Ｓｅｒｖｅｒ／Ｗｉｎｄｏｗｓ９５为平台。服务器端使用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ数据库进行统一数据管理;利用开放数据库连接（ＯＤＢＣ）及Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ５．０开发客户端应用程序。     

舰艇实装网络多点评估数据实时采集

为了提升舰艇实装模拟训练的反馈和评估功能,针对新型舰艇作战装备网络的特点,设计了在不同局域网里进行多点实时采集评估数据方法。该方法引入WinPcap ( Windows Packet Capture )工具,对网络适配器缓冲区的配置参数进行优化,实现了网络抓包性能的提升。同时,提出了通用数据解析机制,通过建立滑块模式缓冲区特有的读写方法,按照严密的解析流程对不断采集到的网络数据进行自动拆分、重组和舍弃方式来筛选查找,完成了对感兴趣评估数据的定点提取。实验结果表明,对于100 M以太网,以TCP方式每秒传输小于5万个数据包(每个数据包长度为228字节),系统无丢包现象,并能对不同粘包进行正确还原,满足舰艇实装模拟训练对评估数据采集的需求。     

舰艇实装网络多点评估数据实时采集

为了提升舰艇实装模拟训练的反馈和评估功能,针对新型舰艇作战装备网络的特点,设计了在不同局域网里进行多点实时采集评估数据方法。该方法引入WinPcap(Windows Packet Capture)工具,对网络适配器缓冲区的配置参数进行优化,实现了网络抓包性能的提升。同时,提出了通用数据解析机制,通过建立滑块模式缓冲区特有的读写方法,按照严密的解析流程对不断采集到的网络数据进行自动拆分、重组和舍弃方式来筛选查找,完成了对感兴趣评估数据的定点提取。实验结果表明,对于100M以太网,以TCP方式每秒传输小于5万个数据包（每个数据包长度为228字节）,系统无丢包现象,并能对不同粘包进行正确还原,满足舰艇实装模拟训练对评估数据采集的需求。     

SoftMAC: Layer 2.5 Collaborative MAC for Multimedia Support in Multihop Wireless Networks

In this paper, we present the challenges in supporting multimedia, in particular, VoIP services over multihop wireless networks using commercial IEEE 802.11 MAC DCF hardware, and propose a novel software solution, called Layer 2.5 SoftMAC. Our proposed SoftMAC resides between the IEEE 802.11 MAC layer and the IP layer to coordinate the real-time (RT) multimedia and best-effort (BE) data packet transmission among neighboring nodes in a multihop wireless network. To effectively ensure acceptable VoIP services, channel busy time and collision rate need to be well controlled below appropriate levels. Targeted at this, our SoftMAC architecture employs three key mechanisms: 1) distributed admission control for regulating the load of RT traffic, 2) rate control for minimizing the impact of BT traffic on RT one, and 3) nonpreemptive priority queuing for providing high priority service to VoIP traffic. To evaluate the efficacy of these mechanisms, extensive simulations are conducted using the network simulator NS2. We also implement our proposed SoftMAC as a Windows network driver interlace specification (NDIS) driver and build a multihop wireless network testbed with 32 wireless nodes equipped with IEEE 802.11 a/b/g combo cards. Our evaluation and testing results demonstrate the effectiveness of our proposed software solution. Our proposed collaborative SoftMAC framework can also provide good support for A/V streaming in home networks where the network consists of hybrid WLAN (wireless LAN) and Ethernet     

利用多线程技术优化局域网通信

Winsock(Windows Sockets)是应用程序和网络协议TCP/IP的桥梁,利用Winsock编写客户/服务器程序使用多线程技术可以解决阻塞问题,并能以线程同步方式保证子线程执行权明晰,最终达到提高运行效率,优化局域网通信的目的.     

TL:采集具有准确应用用信息的Internet流量样本（英文）

Traffic classification research has been suffering from a trouble of collecting accurate samples with ground truth.A model named Traffic Labeller(TL) is proposed to solve this problem.TL system captures all user socket calls and their corresponding application process information in the user mode on a Windows host.Once a sending data call has been captured,its 5-tuple {source IP,destination IP,source port,destination port and transport layer protocol},associated with its application information,is sent to an intermediate NDIS driver in the kernel mode.Then the intermediate driver writes application type information on TOS field of the IP packets which match the 5-tuple.In this way,each IP packet sent from the Windows host carries their application information.Therefore,traffic samples collected on the network have been labelled with the accurate application information and can be used for training effective traffic classification models.     

Windows CE.NET 4.2下PC与单片机的串行通信

Windows CE.NET4.2是面向移动计算和嵌入式应用的嵌入式操作系统，特别为有限的硬件资源设计了多线程、多任务和完全优先的操作系统环境，并具有强大通信能力，RS232串行通信是windows CE．NET4．2支持的最基本的通信方式。介绍了在Windows CE.NET 4.2下实现RS232串口通信的方法和过程，包括如何打开、配置、读写、关闭串口和使用多线程来实现类似的异步串口通信，深入讨论了正确实现通信的几个关键问题。     

5G专网中业务加速和业务隔离的技术方案与部署建议

行业客户通常对专网的数据安全性和网络隔离性有较高的要求,基于4G的专网难以满足需求,本文研究5G专网中业务加速和业务隔离的技术方案、实现方式、验证效果和部署建议.业务加速可为行业客户带来更好的网络体验.通过切片等手段为用户建立专用链路,进而实现业务隔离,可保障行业客户的数据安全.     

基于Windows内核态个人防火墙的设计与实现

为了提高防火墙对非法数据包的拦截能力,增强Windows主机上网的安全性,设计并实现了一个基于Windows内核态的个人防火墙。它由应用程序和驱动程序2部分组成,其中应用程序负责对数据包进行实时监控以及安全规则实现,并向用户报告防火墙的运行状态或安全事件;基于NDIS中间层驱动程序对数据包进行拦截,采用设备输入和输出控制（IOCTL）方法实现内核态进程与用户态进程间的通信。测试结果表明,该防火墙能在Windows平台下稳定运行,能够有效拦截非法数据包。