基于嵌入式以太网的智能变电站通信网络状态监测

在智能变电站中，通信网络发生故障会影响到变电站的安全平稳运行，为此设计一种基于嵌入式以太网的智能变电站通信网络状态监测平台。平台由监测网络模块、报文捕获与解析模块、监测设备模块、状态监测软件模块构成。基于嵌入式以太网设计监测网络模块，模块由软定时器、网卡硬件驱动等构成。在报文捕获与解析模块中，选用Libpcap作为数据包捕获库，分别实施3种报文的解析。在监测设备模块中，使用的监测设备包括通讯分析仪与通讯分析监听装置。使用支持向量数据描述算法实施通信网络状态的监测，完成状态监测软件模块的设计。平台测试结果表明，平台能够实现3种报文的报文检测、通信网络状态实时监测、丢包率与链路利用率的监测，具有较好的效果。     

通用平台高性能可扩展网络地址转换系统

为了提高通用平台网络地址转换（NAT）的性能,设计了高性能可扩展网络地址转换系统——Quick NAT.高速网络地址转换查表算法将原始规则表划分为若干子表,并采用哈希查表算法极大地提高了NAT规则的查找效率;为了充分发挥多核中央处理器（CPU）和多队列网卡的性能优势,设计了高效的并行架构,使用本地化的连接记录表和基于比较并交换原子操作的无锁NAT规则表,避免了多CPU核访问修改全局表带来的锁开销;借助轮询取代中断、越过内核等机制,全程使用指针操作数据包,实现零拷贝,进一步降低开销.实验结果表明,Quick NAT可以极大地提高NAT查表的效率和吞吐量,具有较强的多核可扩展性,能够在10 Gbit/s的网络环境下实现64 byte小包线速.     

Linux系统中基于PF_RING套接字的高性能包捕获技术

介绍一种新型的数据包捕获方式--基于PF_RING套接字的数据包捕获技术.旨在提高高速复杂网络传输环境中的数据包捕获率.使用环形缓冲区,用来实现内核空间和用户空间的内存共享,用户空间可以直接对其进行读写操作,而且可以对该缓冲区的大小进行调整配置.经过实验,在100 M甚至Gbit网络环境中,结合设备轮询机制,在普通的PC机上便可以显示出其突出的数据包捕效率.     

基于WinPcap监听系统的设计与实现

从网络数据包及数据包捕获的基本概念出发,给出了利用WinPcap进行网络数据包捕获的基本过程,提出了在包捕获过程中解决丢包问题的双线程办法,设计并实现了一款实用的基于WinPcap的面向中小企业的网络监听系统,重点阐述了系统主要模块一捕包模块的基本工作原理。测试结果表明,所开发的监听系统能有效地对网络的数据进行实时抓捕,并能对数据的协议类型、数据内容、数据流量等主要参数进行分析和显示。     

UNIX主机行为监控系统的设计与实现

该文介绍了Unix主机行为监控系统在大型网络中的应用及作用,并提出了具体的设计方案与实现方法。该系统主要采用透明的方式串接在工作区域和服务器群之间,利用网卡零拷贝的技术保障业务流量不会产生瓶颈,同时利用bypass的技术来保障服务器群的高可用性,既能保证服务器群的安全,又不会给网络带来附加的影响。     

基于网络信息检索技术的数据包捕获

论述网络信息检索的原理和重要性,提出实现网页信息过滤功能的首要前提是要有良好的数据包捕获技术.分析数据包捕获的关键技术,提出相应的系统实现基础.     

基于DSP的嵌入式TCP/IP协议的研究和实现

为了将以太网通信技术应用于电力自动化系统当中,结合电力自动化系统实际详细分析了嵌入式TCP/IP协议的选取原则,采用DSP芯片和网卡接口控制芯片设计了以太网接口,介绍了DSP芯片对网卡接口控制芯片的控制过程和TCP/IP协议栈处理数据包的流程,完成了嵌入式TCP/IP系统的开发。该系统可以将数据按网络协议处理,实现数据的以太网传输。     

数据包高效透明转发研究及实现

为了提高双网口相互转发数据包的透明模式防火墙的性能,在分析数据包收发流程以及Netfilter框架的基础上,提出了一种获取发送网卡信息的新方法,并且基于该方法设计并实现了带状态检测和简单包过滤两种功能的透明模式防火墙.测试结果表明,与使用Linux bridge结合Netfilter构建的透明模式防火墙相比,这两种防火墙中的数据转发和过滤更加简洁高效.     

基于Linux包过滤的防火墙技术及应用

讨论了Linux操作系统内核的Ipchains软件包工作原理。利用Ipchains中的输入链、输出链、转发链和自定义链等防火链,通过设置一系列规则,过滤被主机接收、发送或转发的数据包或主机从一个网卡转发到另一个网卡的数据包,实现根据源地址、目的地址、协议号等信息控制访问,企业无须专门的防火墙产品,即可建立包过滤防火墙。该技术适用于中小企业或部门级用户。最后给出一个在局域网环境下用Ipchains实现Linux防火墙的具体实例。     

基于Linux包过滤防火墙的设计与应用

研究以保护网络安全为目的的防火墙技术，设计了基于Linux的包过滤防火墙，文中着重叙述了Linux环境下数据包捕获的实现，并对数据包捕获模块和数据库查询模块进行了阐述与分析,实验结果说明，该技术可靠、稳定，且具有一定的实用性。     

一种面向QoS的缓冲区设计

针对嵌入式系统的资源有限性问题,结合网络数据的特点,提出了一种能够有效支持服务质量(qualityof service,QoS)策略的缓冲区管理方法.该方法可高效支持多业务流操作,并且实现了数据在网络设备上的零拷贝.在基于自主开发的高清晰度电视(high definition television,HDTV)双向系统平台上进行仿真测试,结果证明本文中的缓存区管理方法可以有效提高电缆调制解调器(cable modem,CM)转发数据的能力.     

基于TMS320DM8168的视频监控系统设计

该文针对视频监控系统实时性高、需要处理的数据量大等特点,提出了基于达芬奇技术的嵌入式视频监控系统设计方案。系统采用了基于达芬奇技术的TMS320DM8168的ARM+DSP高性能双核多媒体处理器,进行多路视频采集与传输。根据TMS320DM8168外设接口,采用合适的视频解码器和网卡设计了具有网络传输功能的视频监控系统。     

提升网络入侵检测系统性能关键技术研究

高速网络的出现对网络入侵检测系统的处理能力带来了挑战,在分析了影响入侵检测系统性能因素的基础上,提出了提高高速环境下入侵检测系统性能的新方法,即采用了基于改进的NAPI数据包捕获技术、基于状态的协议分析技术和基于二叉规则树的高速匹配算法来提升网络入侵检测系统性能,实验结果验证了所提出的技术的有效性．     

Research and improvement on packet capture mechanism in linux for high-speed network

With the increasing enlargement of network scale and the rapid development of network techniques, large numbers of the network applications begin to appear. Packet capture plays an important role as one basic technique used in each field of the network applications. In a high-speed network, the heavy traffic of network transmission challenges the packet capture techniques. This paper does an in-depth analysis on the traditional packet capture mechanisms in Linux, and then measures the performance bottleneck in the process of packet capture. The methods for improving the packet capture performance are presented and an optimized packet capture scheme is also designed and implemented. The test demonstrates that the new packet capture mechanism （Libpacket） can greatly improve the packet capture performance of the network application systems in a highspeed network.     

基于Linux和高速网络环境的网络监控系统设计

目前,基于Linux的网络监控系统不多,大多数传统的网络监控系统在高速网络环境下经常出现丢包现象。为此,结合分层软件设计和协议分析技术,设计了一个基于Linux和高速网络环境的网络监控系统。在系统的关键部位引入缓冲队列集,并利用同步信号量机制来同步数据包截获和分析在速度上的差异,同时使用延迟写方式来降低磁盘的读写开销,进一步优化了系统的性能。该网络监控系统有效地解决了高速网络环境下的数据包截获和分析的问题,可以较好地完成目前高速网络环境下的网络监控任务。     

基于Aspen Plus的燃煤电厂CO_2捕集系统模拟分析

针对乙醇胺溶液(MEA)化学吸收法在实际应用中能耗高的问题,在分析传统MEA法CO_2捕集工艺基础上,提出由菲涅尔式太阳能热泵和燃煤机组烟气余热共同提供再生热量的CO_2捕集技术。利用Aspen Plus软件对新型MEA法CO_2捕集技术模拟分析,获得具有代表性的预测结果。结果表明新型MEA法CO_2捕集工艺可节约63.80%的热能,新型CO_2捕集系统再生塔内的温度分布曲线更为平滑,更有利于CO_2快速分离。     

铁矿石载氧体串行流化床煤化学链燃烧运行分析

化学链燃烧是一种基于零排放理念的能够在煤燃烧过程中实现CO2内分离的具有很好应用前景的燃烧方式.基于东南大学1kWth串行流化床反应器,在对基于铁矿石载氧体煤化学链燃烧技术的基本概念与特点介绍的基础上,对铁矿石载氧体煤化学链燃烧特性进行实验研究分析.研究结果表明:铁矿石载氧体的存在显著提高了煤气化速率,燃料反应器出口CO2浓度将近90%,燃料反应器出口未检测到C2-C4碳氢化合物.煤种对铁矿石载氧体化学链燃烧特性影响较大,神华烟煤由于在燃料反应器较易气化,其化学链燃烧过程中碳转化率和CO2捕集效率均高于淮北无烟煤.在燃料反应器为970℃时,神华烟煤CO2捕集效率为82%,高于淮北无烟煤的65%.     

液压蓄能式波浪能发电装置关键参数分析

针对波浪能发电效率低的问题, 建立由波浪输入至马达输出的系统数学模型, 采用理论建模和仿真分析相结合的方式确定影响系统发电功率的关键参数, 为提高装置发电效率的液压能量转换系统恒转速控制策略的研究提供理论指导。波浪能发电的液压蓄能式波浪能发电系统主要由3部分组成, 建立系统各元件的运动方程及能量方程, 寻找元件间的连接参数建立系统数学模型, 通过理论分析系统功率方程定性地确定系统工作特性及关键参数。为验证理论分析结果的准确性, 借助AMEsim仿真平台完成系统设计及仿真验证。结果表明, 马达输出功率主要受波浪波高、周期、比例流量阀流通面积及马达排量的影响, 最高影响阶次分别为1次方、4次方、4次方和2次方。仿真验证还证明蓄能器预充气压力几乎不会对马达输出功率产生影响。     

波浪能发电装置浮体形状参数对俘能性能影响

为明确振荡浮子式波浪能装置浮体形状参数对俘能性能与工作稳定性的影响, 建立线性能量输出系统作用下的浮体频域计算模型, 推导俘能功率与俘能宽度比的计算公式, 介绍浮体频域数值模拟步骤, 运用ANSYS-AQWA软件开展研究, 计算并对比不同底面形状和圆台半顶角下浮体的俘能功率与俘能宽度比, 探讨浮体形状参数对其俘能性能的影响规律, 为适用于锚泊浮台的波浪能供电装置浮体形状参数优化提供理论基础。研究结果表明:相对于圆锥和圆球底面, 圆台底面的实际制作可行性高, 且在中频波段的俘能性能与俘能稳定性均优于一般圆柱浮体; 上大下小型圆台浮体的俘能性能和工作稳定性较好, 半顶角增加时, 浮体的俘能性能增加且可改善浮体的中频俘能性能, 可根据工作波况合理选择最佳的半顶角, 使得浮体具有最佳的俘能性能与工作稳定性。