用户层通信接口VIA的研究（一）

Distributed applications requires fast and reliable exchange of information across a network. Traditional network architectures do not provide the performance required by these applications ,due to communication overhead incurred by messages to move through different layers of the TCP/IP stack in onperating system. VIA defines mechanisms that will bypass the intervention of the operating system layers and avoid excess data copying during sending and receiving of packets. This effectively reduces latency and lowers the impact on bandwidth. The architecture of VIA and its mechanisms are discussed andthe advantage and disadvantage of VIA are analyzed.     

VIA及其设计与实现

VIA定义了一种低延迟、高带宽的数据传输模型，成为机群间通信的工业标准，该文介绍了VIA的产生背景、结构特征，详细阐述了清华大学VIA的实现（TH－VIA），包括软硬件特点，采用的主要技术，最后给出了几种VIA实现方案的测试结果和比较分析。     

基于Myrinet的高性能VIA设计与实现

Virtual interface architecture(VIA)建立了一种低延迟、高带宽的通信模型,定义了集群系统中用户层高性能通信规范的标准.通过分析VIA的进展、原理及当前的实现,在Myrinet上设计并实现了一个符合VIA规范的高性能用户层通信软件MyVIA.首先定义了MyVIA的设计原理和框架;然后针对MyVIA实现的不同层次,通过与BerkeleyVIA的比较,提出了UTLB、连续物理内存和可变长NIC内存管理、基于资源和DMA chain的流水线处理、物理描述子环和物理描述子动态缓存等多项优化技术.通过性能的分析比较表明,MyVIA发送4KB数据包时的带宽可达到250MB/s,最小单边延迟为8.46(s.与目前其他VIA实现相比,MyVIA的性能有了较为显著的提高.     

用户层通讯工业标准VIA的设计思想与工作机制

引言 VIA的目标就是有效地提高机群内部IPC(Inter-Process Communication,进程间通讯)的性能。IPC的性能主要取决于软件上的发送和接收消息的开销,也包括数据在网络上的传输时间。这些软件开销来源于协议栈的层数、触发的中断数、进程的上下文切换,以及数据的反复拷贝等等。其中前三项开销与传送的消息大小是无关的,而数据拷贝和数据在网络上的飞行的时间是跟消息大小相关的。快速的处理器可以用更少的时间来执行协议层的代码。为了提高主频,现在的处理器还使用了深度流水线、硬件智能分支预测算法,更多的片上寄存器,更大更快的cache等等。这些投入使得代码执行的速度有很大提高,但是同时也带来更大的不利:当代码的顺序执行被中断,当进程的上下文切换的时候,会有比原来更多的时钟周期的损失。因此,处理器时钟频率的提高并没有直接地带来所预期的结果,没有有效地减少每个消息传递的软件开销。     

VIA(Virtual Interface Architecture)上的软件DSM系统实现和性能

在由高性能PC搭建的Linux机群系统上，传统的网络接口体系结构引入了巨大的软件处理开销，无法满足虚拟共享存储并行应用对通信带宽、延迟和进程间同步的需求．用户级网络接口标准——虚拟接口体系结构(Vilxual Interface Architecture，VIA)与传统的网络接口体系结构相比，在软件协议开销、通信关键路径上操作系统的干预程度、通信和计算的重叠程度以及实现零拷贝等方面，具有明显的优势．通过在传统网络通信接口和VIA通信接口上虚拟共享存储系统的性能对比，采用VIA网络接口体系结构可有效地提高虚拟共享存储系统的性能和可扩展性．     

太阳神的昨天——VIA发展史话（二）

DDR内存具备双向数据传输能力,其数据带宽为SDRAM内存的两倍。当VIA的芯片组继续向前发展时．内存就正式进入了DDR时代。可是又有谁能想到,VIA最初采用DDR内存的芯片组产品并没有获得成功．甚至可以用“默默无闻”来形容。VIA率先进入到DDR内存时代,就走上了一条并不平坦的发展之路。     

MyVIA：一种基于Myrinet的VIA设计与实现

1.背景近年来工业技术的进步,促进了集群技术的形成与发展,成为当今计算机技术研究的热点。在集群技术中,网络通信是很重要的一个环节,一个高效、可靠的网络通信层,是集群系统的底层基石。在集群系统中,各主机之间通信频繁,通信量大,延迟小,     

一种基于Myrinet LANai9硬件支持的VIA原型实现

VIA定义了一种低延迟、高带宽的数据传输模型，成为集群系统通讯技术的工业标准。本文介绍VIA的产生背景和结构特征，详细阐述了清华大学在Myrinet LANai9硬件上实现 的VIA原型－MyVIA2，最后给出了几种用户层通信软件的测试结果和比较分析。     

面向对象的用户层协议软件设计

该文主要提出了如何采用面向对象的方法设计用户层通信协议软件。由于每一个协议都可以被一个有限状态机描述,所以此方案用一组互相联系的对象集合实现有限状态机的功能,每一个对象对应一个状态。而对于引起状态迁移的接口事件,则可以通过对象类中的成员函数来完成,成员函数体的主要功能就是实现状态迁移中发生的一系列活动。当状态迁移完成后,当前的活动对象被下一个状态对象所取代。该文通过一个示例对其进行了说明。该文还讨论了实现中的关键技术并提出了一种结构化的协议层模型。     

ULC：一种用户层通信协议的实现技术

ＵＬＣ是专为计算机群机计算而实现的用户层通信库。它在用户层提供了一个多用户,多线路的通信库,在用户层完成消息多路复用。多协议处理,硬件及关键区互销机制。     

一种内核级VIA的设计

VIA(VirtualInterfaceArchitecture)是用户级集群通信工业标准。对VIA做了扩展,将其引入到网络存储领域,实现了内核级VIA,并且在Linux系统平台上进行了测试。和用户级VIA相比,内核级VIA全面提高了存储系统节点和服务器间通信性能。尤其是对于 512字节以下小数据包,延迟至少降低 30%。     

基于m-via的用户级通信研究

用户级通信允许应用程序直接访问网络接口,减少了通信层次的软件开销.为了支持用户级通信,高效的虚拟地址到物理地址的转换起到关键作用.通过对几种地址转换方法的比较,提出了用户级操作的地址转换法.并用其对虚拟接口高性能模块的实现(M-VIA)进行了改进.实验证明用户级操作的地址转换法具有更好的通信性能.     

一个新的通信模式——虚拟现实通信（VRT）

This paper introduces the concept of virtual reality telecommunication(VRT)in a broad sense,and presents the structure and reference model of VRT.At last,a realization method of VRT is discussed.     

内核级VIA的实现

VIA是用户级集群通信工业标准。本文对VIA做了扩展,将其引入到网络存储领域,实现了内核级VIA,并且在Linux系统平台上进行了测试。和用户级VIA相比,内核级VIA全面 提高了存储系统节点和服务器间通信性能,尤其是对于512字节以下小数据包,延迟至少降低30％。     

基于虚拟仪器技术的FFT分析系统的研究

FFT分析仪是长久以来工程人员进行时域、频域信号分析与处理的必备仪器,但是因为其属于传统仪器,于是有许多固有的缺点,使用上很受局限.结合时下流行的虚拟仪器技术,利用PXI设备和LabVIEW编程环境,开发出了基于虚拟仪器技术的FFT分析系统.该系统具有体积小、功能强等许多优点,充分满足了信号采集、实时处理与存储等多方面的需求.介绍了基于虚拟仪器技术的FFT分析系统设计与实现,包括关键环节的解决方案举例,随后给了出了某些功能的运行实例和误差分析.     

基于VISA的串口通信程序设计

Labview是虚拟仪器、远程测控等领域的通用编程环境,其基于VISA的编程机理得到广泛应用,VISA支持的接口种类多、功能强大、技术成熟,是目前虚拟仪器及测控编程使用最为广泛的工具之一。串行口是仪表、数据采集、远程测控应用较多的接口,也是最为成熟的接口技术,目前在数据量不大的仪表控制、数据采集、远程测控等领域普遍使用。研究基于VISA的串口通信程序,对于开发串口仪表控制程序、数据采集、远程测控应用具有较通用的参考意义。     

基于DLL的虚拟仪器设计

该文介绍了虚拟仪器的开发环境LabVIEW的特点,分析并实现了利用动态链接技术实现LabVIEW和C语言的接口技术。文中阐述了LabVIEW和C语言接口的方法,并给出了应用实例。通过在LabVIEW中引入了C语言的强大功能,从而提高了LabVIEW的数据处理能力,并极大地增强了LabVIEW与其他Windows应用程序之间的数据共享能力。实践证明,该方法高效、易行,是增强LabVIEW整体功能的一条很好的途径。     

力觉接口的透明度分析及无源性设计

力觉接口是指人和遥操作机械手之间的接口,用来给操作人员提供操作时的一种虚拟环境。对于力觉接口来说,无源性是系统设计的基础,而良好的透明度是其主要性能要求。首先对系统的性能要求进行了分析,定义了一个离散的偏差函数来描述系统的透明度,将透明度问题转化为系统的灵敏度设计问题。接下来,从采样系统的频率特性出发推导了力觉系统的无源性条件,通过对比和分析,指出了前人文献所给无源性条件的保守性,并提出了一种近似无源的设计方案。最后通过例子对不同控制器参数组合时的设计结果进行了仿真,在综合考虑透明度和时域响应特性要求后,给出了一组合理的控制器参数。仿真结果表明,系统是近似无源的,而且具有良好的性能,体现了所给设计方案的可行性和有效性。