采用轮询机制提高Linux系统的网络性能

目前,Linux操作系统被广泛应用在网络数据包收发系统中。这是因为,Linux采用中断机制来响应外部事件,保证了系统能够合理高效地利用CPU资源。但是,在高负荷网络环境下,大量的CPU资源将会被频繁到达的网卡中断占用,导致系统遭遇性能瓶颈,出现接收活锁1。为了避免在高负荷网络环境下系统性能下降,该文采用轮询机制处理网络数据的收发,而在低负荷网络环境中,仍然采用原有的中断机制。     

一种改进的NAPI轮询机制方法研究

NAPI技术是针对网络数据量大引起"中断活锁"问题而提出的。虽然NAPI中断轮询机制很有效的解决了网卡到内核空间的收包过程,但是大量接收下来的数据包并没有得到及时的处理,从而占据了大量的内存空间。本文提出一种自适应轮询守护进程来对NAPI改进。经过测试表明自适应轮询守护进程能有效的提高捕包效率,减少内存空间的占用,使数据包得到及时的处理。     

一种在Linux路由器中解决接收活锁问题的方案

作为中断驱动的操作系统，Linux易于发生数据接收活锁。文章分析了接收活锁产生的原因，提出了在Linux路由器中能有效避免活锁。提高包转发率的优化机制。并利用专业测试仪器进行了实验，最后给出了实验结果。     

过载服务器的性能研究

针对服务器过载时的性能对Linux的相关源代码进行了分析.用排队论分析了内核的收包过程,得出了关于服务器在过载时性能的几个结论.基于上述分析提出并在Linux上实现了提高服务器在过载时性能的方法.实验证明这些方法能有效防止活锁现象,极大地提高服务器在高负载情况下的性能.     

基于Linux系统的高速网络捕包技术研究*

在对Linux系统捕包机制分析的基础上,通过试验详细讨论了高速网络环境下网络捕包的性能瓶颈。针对性能瓶颈给出了NAPI与内存映射机制相结合的改进方案。     

AFDX网络端系统数据接收方法研究与实现

AFDX网络端系统实现符合ARINC664P7协议的网络数据的传输功能,在AFDX网络端系统数据接收方面,总结了AFDX网络数据的特点,分析了查询接收方式和中断接收方式各自的不足,设计并实现了一种基于查询和中断的混合式数据接收方法。该方法在保证查询接收方式高效的前提下,有效降低了对主机系统处理器资源的占用,并解决了中断接收方式引起的丢包问题。     

基于模糊综合决策的服务器推送方法

传统的服务器推送技术不能根据不同的应用场景动态地调整推送方案。提出了将模糊综合决策模型应用于服务器推送的技术,将传统的长轮询技术和轮询技术相结合,提出了一种基于模糊综合决策的复合式轮询技术。并将此推送技术应用于道路交通实时监控平台,使平台在实时信息发布时既能满足不同用户的实时性要求又能充分利用系统服务器资源。     

基于Linux的高速网络包捕获技术研究

论文首先分析了Linux数据包捕获机制,指出了在高速流量的网络环境中,频繁的网卡中断是系统接受数据包能力瓶颈。然后讨论了基于Linux系统中采用中断和轮询相结合的数据包捕获技术NAPI。测试实验结果证明了NAPI技术能有效地提高数据包捕获效率。     

基于VxWorks操作系统的多路高速串口的通信方法设计

在传统的中断和轮询方式基础上,提出一种中断与轮询相结合的接收机制,可以根据负载情况,在设定的门限控制下,对多路串口系统中不同的通道区分不同的接收方法。应用该方法在VxWorks操作系统上实现了对多路高速串口的实时接收处理。     

电磁干扰环境下无线传感器网络的通信性能实验研究

分类描述了无线传感器网络(WSN)面临的不同种类电磁干扰及其影响,并通过设置于不同干扰场景下的实验测量,量化分析了 WSN 在不同干扰环境下的通信性能。研究结果表明,电磁干扰会使 WSN 包接收延时增加,包接收率(PRR)与通信吞吐量显著降低。     

On the accuracy of two analytical models for evaluating the performance of Gigabit Ethernet hosts

In this paper we develop and assess the accuracy of two analytical models that capture the behavior of network hosts when subjected to heavy load such as that of Gigabit Ethernet. The first analytical model is based on Markov processes and queuing theory, and the second is a pure Markov process. In order to validate the models and assess their accuracy, two different numerical examples are presented. The two numerical examples use system parameters that are realistic and appropriate for modern hardware. Both analytical models give closed-form solutions that facilitate the study of a number of important system performance metrics. These metrics include throughput, latency, stability condition, CPU utilizations of interrupt handling and protocol processing, and CPU availability for user applications. The two models give mathematically equivalent closed-form solutions for all metrics except for latency. To address latency, we compare the results of both models with the results of a discrete-event simulation. The latency accuracy of the two models is assessed relative to simulation in terms of differences and percentage errors. The paper shows that the second model is more accurate.     

一种改善TCP在无线网络上性能的方法

介绍了几种改善TCP在无线移动网络上性能的技术，并提出了一种改善的方法：将ICMP控制报文内嵌到TCP报文，形成显式丢失通知（ELN）应答报文，通知TCP发送端包丢失的原因。     

一种提高混合网络TCP性能的方法

设计了一种TCP发送端与网络节点利用包含TCP流的IP报文和ICMP报文进行通信的新机制，在有线／无线混合网络中，通过这种机制，TCP发送端可以请求无线网络节点报告TCP报文在无线链路发送状况和提供推荐参数，进而根据网络实际情况采取正确的行动。     

高速网络环境下的传输性能优化研究进展

目前,对下一代高速互联网络的研究正如火如茶地进行。然而,随着研究的不断深入,人们发现,在高速网络环境下,传统TCP存在着严重的不足,连接传输性能低下。针对这一问题,各种改善方案应运而生。本文对这些方案进行了大致分类,并重点介绍了各分类中的代表性算法,指出了其优缺点。最后,提出了几个有价值的研究方向。     

适用于异构网络的改进TCP协议研究

在有线网络中,网络丢包主要是网络拥塞造成的,而传统的TCP协议主要是针对有线网络设计的。对于无线网络,链路错误的随机丢包成为其主要的丢包,传统的TCP已不再适用。为了使TCP适用于有线-无线的异构网络中,提出一种改进的TCP协议(命名为TCP-Ackflag)。此协议通过接收端判断分组数据的相对延迟趋势来判断网络拥塞情况,并在接收端反馈给发送端的ACK包中定义一个拥塞标志位。接收端在接收ACK包中,记录这个拥塞标志位。为了使网络能达到最大吞吐量,发送端只有在发现产生网络丢包现象后再立即对记录的拥塞标志位的值进行检测,通过检测到的拥塞标志位的值来判断网络拥塞情况,最终决定是进入网络拥塞处理过程还是简单地快速重传过程,从而保证了有线-无线异构网络的传输性能。仿真结果表明,此方案对网络拥塞判断准确性和灵敏性都有极大提高,并在此基础上保证了网络传输性能。     

改善无线TCP性能的新技术

文章研究了一种被称为累积显式传输错误通知(CETEN)的新技术,它利用网络提供的信息使得TCP长期平均发送速率更加接近仅由拥塞丢包决定的带宽。讨论了几种获取拥塞丢包率和误码丢码率的方法。研究了两种更加适合的利用此信息的拥塞控制方式。初步的仿真表明CETEN可以有效地改善无线TCP的性能。