基于OCTEON多核处理器的高精度网络报文处理系统

基于Cavium公司OCTEON Cn5650芯片设计与实现一种高精度网络报文处理系统。由OCTEON的硬件收发引擎Packet输入和Packet输出来保证线速收发报文性能,在simple executive环境下满足TCP连接20万/秒和HTTP连接10万/秒的要求。实验结果表明,报文处理系统能够接收网络上的数据报文,并根据指定的内容对网络数据报文进行分析和存储;根据需要可以实现标准协议如HTTP、FTP、SMTP、POP3等网络报文客户端及服务器端模拟以及流量模拟;将自定义的网络报文或接收到的网络报文发回到网络中。     

智能变电站MMS报文传输的时间特性分析

随着工业化与信息化的快速交叉融合，工业网络安全问题正在变得越来越严重。针对智能变电站系统的安全场景，分析了智能变电站中的MMS（Manufacturing Message Specification）报文传输的时间特性，并采用傅里叶变换和小波变换的方法对MMS报文传输的时间特性进行更细粒度的分析。通过分析，可以得出一种建立报文传输时间特性基线的方法，用来进行智能变电站系统网络的异常检测。     

PIPO:一种基于网络处理器的新型多通道报文缓冲调度机制

随着链路速度的增加,为避免拥塞所导致的报文丢失,网络处理器需使用大容量、高带宽的多通道报文缓冲存储器.如何高效利用多通道报文缓冲存储器的带宽成为网络处理器设计的一个重要问题.在分析网络处理器中报文缓冲特点的基础上,提出了一种流水输入/并行输出(PIPO)的新型多通道报文缓冲调度机制,采用流水输入调度技术处理输入端的写请求序列,采用并行输出调度技术调度输出端的读请求序列,同时采用存储访问策略优化输入/输出端的访存效率.通过模拟实验与传统的FCFS调度方法相比较,PIPO调度方法具有更高的带宽利用率和更低的瞬时带宽抖动.     

网络处理器并行度研究

介绍了网络处理器基本配置方式：并行配置和串行配置。在并行配置的基础上,分析了IPv4对网络处理器报文处理的要求,提取了不同网络处理器报文处理的共同特征。讨论了在网络处理器饱和工作条件下内部线程个数和引擎个数之间的关系以及网络处理器的效率问题,为在相同的资源条件下,如何提高其性能作出了前期研究。     

网络报文信息隐藏的理论安全性研究

根据网络报文隐写分析的特点,对网络报文信息隐藏过程所引起的载体结构特征和统计特征变化,尤其是高阶统计特征的变化进行约束,改进并丰富了信息隐藏系统理论安全的经典模型--假设检验模型,并将其应用于具体的网络报文信息隐藏检测算法的分析中.     

传感器网络的报文攻击检测技术研究

提出以基站(BS)为基础的基于一致性检查的代理报文方法,该方法通过代理报文方式验证从CH到BS中的数据报文的正确性,由于代理报文是通过非主路径周期性发送的,BS可接收传感器网络中不同路径传送的2个不同来源的数据报文,并通过比较实现数据的检查,有效地解决了传感器网络的报文在主路径中被丢弃和篡改问题。     

新一代网络处理器体系结构研究

在对现有的网络处理器体系结构进行研究的基础上，提出了新一代网络处理器的顶层体系结构，该体系结构具有流式处理、基于端口(Port)的指令以及任务切换零延时等特点。     

网络处理器验证技术研究

网络处理器是面向网络应用领域的专用指令处理器,是面向数据分组处理的、具有特定电路的软件可编程器件.它将基于精简指令集处理器的低成本、高灵活性与专用网络处理芯片的高性能很好地结合在一起,可适应网络新协议和新应用.该文通过对网络处理器体系结构的分析,在设计过程中应用目前主流的验证技术,根据网络处理器的特点,在各阶段采取不同的验证策略,从而缩短验证周期.     

网络处理器技术比较研究

在流式视频传输中,基于IP的数据包要在电视网络上传输需要一个IWDVB网关来转换,网关的实现可硬件也可软件,或软硬协同处理。硬件可用普通的计算机或专门的网络处理器,前者应用于低速线路,而后者可用于高速线路。文章给出了研制IWDVB网关前期的研究工作,比较了NP、CPU和ASIC,分析了3款主流网络处理器性能,最后呈现了选型结论。     

网络处理器的体系结构技术研究

介绍了网络处理器的现状及发展趋势，在分析当前网络处理器发展所面临的主要问题的基础上提出了一种新型网络处理器结构。     

网络处理器的分析与研究

目前,网络在提高链路速率的同时出现了大量的新协议及新服务,而传统的网络设备一般采用专用硬件芯片或者基于纯粹的软件方案,很难兼顾性能与灵活性两方面的要求.为此,一种并行可编程的网络处理器被引入到路由器(交换机)的处理层面.它基于ASIP技术对网络程序处理进行了优化,同时还兼有硬件和软件两种方案的特点.网络处理器的出现将经典的"存储-转发"结构变为"存储-处理-转发",这为复杂的QoS控制和负载处理提供了可能.从网络处理器本身及其应用两个角度出发,介绍了相关的研究工作,分析了系统特点和面临的挑战,并展望其未来的发展方向.     

网络处理器软件开发模型的研究

网络处理器的高速处理和灵活的可编程性,使它成为当今网络中数据处理的有效解决方案。本文深入探讨网络处理器的软件开发模型。首先,介绍Intel IXP2400网络处理器硬件结构和软件开发平台,然后给出基于网络处理器的路由转发系统的设计实例,阐述网络处理器开发的关键环节,最后提出网络处理器软件开发所面临的主要问题和挑战。     

基于FPGA的高性能网络报文分类算法研究

随着网络带宽和报文转发线速的快速增长,报文分类成为各种网络应用中的关键技术。早期的报文分类算法无法满足大规模规则集和高吞吐量的需求,因此提出一个启发式高效比特选择报文分类算法,采用局部最优策略动态选择比特来建立决策树,无需复制规则,能够节省存储资源。同时,基于该算法并结合硬件特性设计了一种基于现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）的多流水线架构分类器。实验结果表明,基于单片FPGA可以对64字节报文数据包实现超过400 Gb/s的吞吐量,并且支持128 000条五元组规则集。     

OpenFlow网络冗余控制报文消除机制研究

OpenFlow网络数据平面将未匹配流表的数据包发送给控制器,其中的无连接突发流量将产生冗余控制报文,对网络性能造成不良影响,而目前的OpenFlow协议并未对此进行处理.研究了在控制平面和数据平面分别消除冗余控制报文的方法ERCMC(eliminating redundant control messages on the control plane)和ERCMD(eliminating redundant control messages on the data plane),分别在NOX和Open vSwitch上进行实现,并进行性能评价.实验结果表明,ERCMC方法能够消除冗余控制报文,但增加了额外的处理开销;ERCMD方法在减少冗余控制报文数量的情况下能够减小控制器和OpenFlow交换机负载.     

ACK报文拥塞对网络性能影响的研究

为了提高网络性能和安全、设计更有效地队列拥塞控制算法,通过研究现有的一些主动队列拥塞控制算法发现:大多数的拥塞控制算法的实现是基于队列长度或平均队列长度,这使得算法在提高网络整体性能上具有局限性。本文在现有的网络队列拥塞控制算法的基础上,将ACK信息确认报文传输状态引入到队列拥塞控制算法研究的系统中,通过仿真实验发现:ACK数据报文的传输状态在很大程度上影响着网络的吞吐量、数据包的传输延迟等。     

网络处理器任务调度

按照网络应用及IXP处理器架构特点建立代价模型,并且以网络应用需求为导向提出了基于时间和吞吐量的任务调度算法(LTTS).该算法兼顾网络程序的吞吐量和延迟需求自动完成网络任务的调度工作,并且在这两项评价网络程序性能的重要指标上得到了满意的结果.     

基于网络报文对的网络瓶颈带宽测试技术的研究

本文讨论了一种基于网络报文对的网络瓶颈带宽测度技术的原理及实现时一些问题的解决方案,给出了各种典型网络环境下的测试结果,并分析了这种测试方法的潜在误差。     

蓄势待发的网络处理器

如今,被认为是推动下一代网络发展的一项核心技术的网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)开始越来越多地受到业界的关注,国内外的许多公司和大学纷纷投入力量展开了相关研究。尽管如此,网络处理器对大多数人(包括业内人士)也许还是个新鲜名词。所以,本篇标题自然会在读者朋友中引出这些话题:网络处理器究竟为何物?它在网络系统中将扮演什么角色?与现存的同类技术或功能模块相比较的话务有哪些利弊?网络处理器的基本结构和技术原理是怎样的?它会在哪些领域施展拳脚?目前的网络处理器是被少数人炒作的概念还是已被业界领导厂商所看中并被产品化?网络处理器既然是个新生事物,要让它茁壮成长起来其发展方向又是什么?本文将揭开这层层迷雾,一个比较清晰完整的网络处理器形象将展现在您的面前。     

基于复杂网络的智能变电站网络测量点选取算法研究

智能变电站的网络异常会影响整个智能电网的安全,因此智能变电站的网络测量成为认识网络规律、了解网络行为的前提工作。网站测量的首要问题是如何合理地选取网络测量点,提高网络测量的准确性,为网络预警提供准确数据。针对智能变电站网络测量点选取是一个综合技术,安全,经济等因素的课题。文章主要是针对智能变电站网络提出一种基于节点接近度及关键度评估方法选择网络测量点的算法,通过对智能变电站的关键节点进行监控,能够更快地发现网络的问题,并以湖北省220kV智能变电站网络为例进行分析,为智能变电站建设中网络测点规划提供参考。     

网络处理器处理资源调度研究

在多约束和多优化目标的要求下进行网络处理器的处理资源调度,是利用网络处理器开发高性能应用系统的挑战之一.我们首先综述了已有的针对网络处理器平台的处理资源调度算法,然后提出了DAG式网络处理任务在异构、全连通、硬件多线程、片上多处理器结构上的处理资源调度模型,弥补了以往模型在处理单元结构、任务分解方式、调度时机选择等方面的假设或简化,准确体现了现代高级网络处理器的结构和处理特点,最后给出了该模型的模拟实现.