片上网络容错路由算法研究

随着集成电路制造工艺的不断发展,集成在芯片上晶体管的数量也随之增多,已超过几十亿晶体管的规模,因此芯片上可以集成越来越多的IP核。随着芯片中IP核数量的增多,基于总线结构的片上系统(System-on-Chip,So C)已不能满足数据的通信要求,为了解决这个问题,片上网络(Network-on-Chip,No C)作为一种全新的互联结构被提出来。其核心是把网络设计的思想移植到芯片设计中,将片上资源互连起来,并将计算与通信分离。片上网络具有很好的空间可扩展性,采用的全局异步一局部同步的通信机制使并行通信效率更高。NOC带来了一种全新的片上通信方式,它的引入有利于提升可重用设计、解决通信瓶颈和全局同步等难题。本文在研究片上网络结构的基础上,针对片上网络多播通信的特点提出了一种多播容错路由算法。     

在TCP／IP网络上设置路由的方法

网络间通常可用路由器实现网际互联,于是不同网络上主机间的通信就要涉及路由的设置问题,下面谈谈笔者在TCP/IP网络上设置路由的一些方法以供大家参考.首先,我们假设几个局域网(LAN)已通过同步路由器与X.25网形成了互联的广域网(WAN).网络的拓扑图如图1所示:     

一种基于负载均衡的Ad Hoc网络接入Internet路由机制

在移动自组网(MANET)与Internet互联的网络结构中,由于移动节点的能量是影响网络性能的重要因素,因此必须考虑节点的负载及能量问题.本文针对这些问题提出一种基于负载均衡和不对称多径传输的路由机制LBAMR(Load-Balanced and Asymmetrical Multipath Routing),并用NS2软件对其进行了仿真.仿真结果表明,该路由机制能够有效地均衡网络负载并保护网络中的低能量节点,尽可能地延长网络寿命.     

基于功率控制的WSNs跨层方案

无线传感器网络(W SNs)协议设计中既要考虑网络性能,又要考虑能量消耗。由于考虑的因素众多,传统的分层方法通常不能满足多个目标。提出一种基于功率控制的跨层路由方案,基于微经济学中效用的概念,通过对每个链路的功率进行控制,减少不必要发送功率,减少节点之间相互干扰,节省能耗。通过基于效用的路由度量,均衡网络性能,延长网络生存期。     

用PSO优化基于QoS的WSN路由协议

在过去的10年中,提供服务质量(QoS)保证的路由协议很好的用在了有线网络中,随着无线传感网络(WSN)的广泛使用,就需要考虑如何在无线传感网络中实现QoS的效率.很多QoS度量值都需要被考虑,如数据包时延、带宽效率、能量消耗等.同时QoS也受路由的影响,由于路由解空间随着网络的规模变大而呈指数级的增长,研究路由协议算法的效率就成为一个必然.在研究了智能粒子群最优算法(PSO)后,提出了一个基于PSO的路由算法,不仅考虑了QoS的需求同时也有一个不错的搜索能力.仿真结果表明,与一些典型QoS常规机制比较基于粒子群最优路由算法是有效的.     

WSN中基于完全信息动态博弈的可信路由研究

如何将信任管理运用于无线传感器网络(WSN)的路由选择成为近年来研究的一个热点.考虑无线传感器网络的节点安全度、能量约束以及传输可靠度等三个基本因素,完成节点可信度以及最优可信路径(MTP)的度量,引入博弈机制对节点参与路由进行建模,基于可信度设计了一个payoff函数,通过相应的奖惩机制抑制WSN路由中普遍存在的恶意节点、自私节点以及激励措施问题.实验结果表明与WSN中传统的典型路由算法相比,该最优可信路径算法在网络生存时间,路径安全度,传输可靠性等因素方面综合性能显著改善.     

集群网络评测模型的新探索

传统集群网络(cluster area network,简称cLAN)的评测模型主要考虑了延迟、带宽、路由、拥塞、网络拓扑结构等因素.但这些因素是否足以描述实际应用程序在集群上的通信行为,或者对其在集群系统上的性能给出一个很好的预测呢?当对NAS Parallel Benchmark(2.4版本)在集群系统深腾1800(DeepComp 1800)上进行大量测试时发现,集群网络的通信性能可以被一种特殊的通信模式(LU模式)所严重影响.更深入的研究表明,这个影响LU模式的因素是独立于前面所述的如延迟、带宽、路由、拥塞、网络拓扑结构等因素的.因此有必要对集群网络的评测模型重新进行审视,并增加一个新的性能评测因子以反映这个新发现的现象.从研究结果来看,这个重新审视也将对集群系统上的并行算法设计以及实际大规模科学计算的应用程序性能的优化提供一些新的思路.     

Arteris:片上"互联网"时代

随着半导体工艺进入纳米阶段,IC设计的复杂度不断提高,IP核数量急剧上升,传统的技术已不能满足日益增长的设计需求,SoC(片上系统)设计不可避免地遭遇瓶颈:延迟限制、带宽限制、功耗限制等.在片上互联方面,传统的共享总线技术同样受到挑战.一种全新的集成网络互联体系-片上网络(Network on a Chip,NoC)被提出,NoC取代共享总线成为趋势.     

移动自组网多安全等级路由策略的分析与仿真

移动自组网(MANET)因其灵活的组网方式在军事和传感器网络领域得到广泛的应用,但是由于MANET的固有特征,网络节点之间的通信通过无线传输来完成,节点的发射功率、能量以及通信信道均受到限制,使得MANET信息传输的可靠性和安全性难以得到很好的保障.为提高网络通信的稳定性,利用移动自组网路由协议的基础上,针对网络通信可靠性的具体要求,分析了路由策略需要考虑的多种因素,提出基于跨层设计的移动自组网多安全等级路由策略.仿真结果表明,路由策略保证了网络通信可靠性,并比传统单一条件的路由选择策略更合理地利用网络资源,平衡流量负载,减少网络传输延迟,延长网络使用寿命,提高转发效率.     

一种基于分布式计算的芯片仿真加速设计

随着芯片设计规模和复杂度越来越大,传统的芯片EDA(Electronic Design Automation)验证方法在子系统和SoC(System on Chip)全芯片级别越来越受限于仿真速度限制。如何高效收敛RTL(Register Transfer Level)设计,确保及时高质量交付,成为芯片研发领域急需解决的重要问题。介绍了一种自研的利用分布式计算方法来加速大型芯片仿真效率的DVA(Distributed Verification Acceleration)系统架构和实现。系统基于UVM(Universal Verification Methodology)验证方法学,采用底层原生的Linux socket组件进行通信,设计了一套包括控制面、数据流和会话的三平面通信同步机制,充分利用分布式验证平台可以并行计算的特点来加速芯片整体仿真速度。系统在超大规模通信SoC部署并且取得显著效果,相比于传统分立验证平台,DVA系统仿真速度可以达到5～10倍的加速比。系统还可以应用于多个芯片套片组网、多Chiplet(芯粒)互联等SIP(System in Package)验证场景,以及E...     

一种新型片上网络互连结构的仿真和实现

综合性能、硬件实现等方面考虑,提出一种基于片上网络的互连拓扑结构-层次化路由结构MLR(Multi-Layer Router).该结构通过层次化设计减小网络直径,具有良好的对称性和扩展性.网络建模仿真和硬件实现结果显示,在不同网络负载和不同IP核节点数的情况下,MLR与传统结构相比,在处理网络通信时,对于网络丢包率、通信延迟和网络吞吐量等网络性能参数均有最多50%-70%的提升;同时通过共享路由的方式,减少了超过20%的芯片面积和40%以上的动态功耗,有效降低了互连结构的硬件开销     

基于视觉强化学习的数字芯片全局布局方法

在数字芯片后端设计中,全局布局需要同时兼顾线长与合法化,是一个组合优化问题。传统的退火算法或者遗传算法耗时且容易陷入局部最优,目前强化学习的解决方案也很少利用布局的整体视觉信息。为此,提出一种融合视觉信息的强化学习方法实现端到端的全局布局。在全局布局中,将电路网表信息映射为多个图像级特征,采用卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)和图卷积网络(graph convolutional network, GCN)将图像特征和网表信息相融合,设计了一整套策略网络和价值网络,实现对全局布局的全面分析和优化。在ISPD2005基准电路上进行实验,结果证明设计的网络收敛速度加快7倍左右,布局线长减少10%～32%,重叠率为0%,可为数字芯片全局布局任务提供高效合理的方案。     

ZigBee Routing Algorithm based on Energy Optimization

最初的ZigBee路由设计主要考虑开销控制等,对能量因素考虑不足.在原来的基础上,对MBCR协议进行改进,加强了低能量节点的控制、传输方向上对路由的控制,有效地使用低能量节点,减少了网络功耗.     

无线传感器网络的安全分簇路由协议

在无线传感器网络(WSN)中,安全问题已经成为一个重要的问题.但在现有的WSN路由协议中,很多仅考虑节能因素而没考虑安全因素,而那些专门为安全而设计的路由协议则一般开销较大算法复杂,难以在WSN中实施.为解决问题,提出了一种安全节能的分簇路由协议SEEC,它综合了安全高效的SEER路由协议以及基于剩余能量的非均匀分簇路由协议两者的优点:节点仅仅需要完成数据传感等简单功能.而由基站完全控制簇的管理和路由选择,不仅节约了节点能量,而且防止了恶意节点的攻击;另外,对节点的非均匀分簇,更进一步节约了能量.分析和仿真结果表明,方案不仅能够提供很好的安全性,而且有效地延长了网络生存时间.     

一种高效全自适应路由算法的构造框架

路由算法在大规模并行处理机 (MPP)系统中对互连网络通信性能和系统性能的发挥起着关键作用 .深入分析消息在网络中寻径特性 ,提出“最佳寻径网 (BNR)”概念 ,根据 BNR构造全自适应路由算法设计框架 ,并给出一类 Mesh网络基于 BNR的全自适应路由算法 BBFAM的设计 .性能分析表明 ,BBFAM是一类高效全自适应路由算法 ,从而证明 BNR构造框架对网络设计人员确能提供有效的路由算法设计指导 .     

命名数据网络中的邻居缓存路由策略

命名数据网络(named data network,NDN)是一种以数据为中心的新型网络体系结构。现有NDN网络路由策略未能充分利用路由结点缓存导致转发效率不高。为了在路由决策中充分利用NDN网络中的缓存,提出了一种邻居缓存路由(neighbor cache explore routing,NCE)策略,将路由结点缓存因素引入到路由决策中,并设计了相应的报文格式及路由选择算法。模拟实验结果表明,邻居缓存路由策略在减少网络冗余流量的同时提高了整体网络的性能,验证了NCE策略在NDN网络中的有效性。     

无线传感器网络路由协议的优化设计

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术.对无线传感器网络设计了一个能量有效的分簇路由协议.为了提高能量和宽带的利用率,协议应用了一个能量有效的路由算法对LEACH协议进行了改进,从而减少数据传输的能量消耗,并且延长了网络的生命周期.上述算法为簇头到基站的数据传输构建了一个多跳路由.运用这个多跳路由来传输数据,簇头可以节省大量的能量.为了能延长网络的生命周期,能量的分布也考虑在这个算法中.通过在仿真平台上跟其它两个已经存在的分簇路由协议的比较来评价所设计协议的性能进行仿真.仿真结果显示设计的路由协议有更好的节能效果和更长的网络生命周期.     

易错无线传感器网络中的鲁棒感知路由算法

在易错无线传感器网络(WSN)环境下,提出一种鲁棒感知的路由算法。考虑影响网络鲁棒性的链接错误率、碰撞记录等因素,通过计算最小延迟代价函数实现路由决策。在路由选择时,采用避免潜在干扰和碰撞的方法,减少因退避和重传引起的延迟。仿真结果表明,该算法能减少传输延迟,延长网络生存时间及提高传输可靠性。     

BGP关键特征及设计可扩展的IBGP网络

BGP是一种在自治系统之间动态交换路由信息的路由协议,在广域网中普遍应用。本文阐述了BGP的邻居、下一跳、同步、全互联等关键特征,结合具体实例给出了相关配置,指出了在实际应用中应重点注意的问题,并由此引出如何设计可扩展的IBGP网络,文中采用路由反射器的方法,将集群内的路由器分为客户和路由反射器,客户将更新转发给路由反射器,后者将其转发给其他客户,路有反射器之间全互联,而客户之间不需要全互联,因此大大提高网络的可扩展性,结合CISCO设备给出了具体解决方案。     

基于SDN网络环境感知的智能路由算法

随着网络中海量设备的接入,网络中的环境也日益复杂和多样化,传统的软件定义网络(SDN)路由算法在寻路时没有考虑到网络中的环境因素,如果不考虑这些因素就无法更好地实现对网络节点的实时状态感知,那么也就不能让用户拥有更好的网络体验.针对该问题,结合网络环境信息,提出一种基于SDN网络环境感知的智能路由算法.该算法在时间上进...