用户级通信中基于网络接口的虚实地址变换技术

用户级通信允许应用程序直接访问网络接口,减小了通信操作的软件层开销。为了支持用户级通信,高效的虚拟地址到物理地址的变换起到关键作用。本文提出了基于地址变换表的地址变换机制,虚实地址变换都在网络接口控制器上完成,变换过程不需要操作系统的参与,并且无需失效处理。采用这种机制,我们实现了基于PCI-X面向集群系统的互连通信子系统CNI。实际测试获得了2．4μs的最小单边延迟和850MB／s的峰值带宽。     

系统域网中用户级通信库的实现

在系统域网环境中,网络硬件具备非常优良的性能,然而传统的通信库存在大量不必的要软件开销,大幅度地降低了通信性能。通过允许用户进程直接访问网络设备并减少收发过程中的内存拷贝,可以避免由操作系统带来的开销,从而实现用户级通信,降低延迟并提高带宽。经过对用户级通信库的性能分析,可以发现用户级通信库具有更好的性能。     

用户级通信在软件分布式共享存储系统中的应用与分析

通过信能不高是影响软件分布式共享存储系统性能的主要因素之一,用户级通信技术能够充分发挥高速网络的硬件性能,减少数据拷贝次数,降低软件件开发销,明显改善了带宽和延迟,为软件分布式共享存储系统性能的提高开避了新的途径,设计并实现了一个面向软件分布式存储系统的用户级通信库,它不仅改善了系统的通禽性能,同时也使得系统的并行计算性能得到改善,从而十分显著地提高了软件分布式共享存储系统的整体性能。     

一种支持属性撤销的密文策略属性基加密方案

针对传统属性基加密方案中单授权中心计算开销大以及安全性较差等问题,通过引入多个授权中心以及安全两方计算协议等技术,提出一种支持细粒度属性级撤销和用户级撤销的密文策略属性基加密方案。引入多个属性授权中心以颁发并更新属性版本秘钥,同时秘钥生成中心与云存储服务器之间进行安全两方计算等操作,生成并更新用户密钥,从而进行细粒度属性级撤销。在云存储服务器中,对用户列表中的用户唯一秘值及唯一身份值进行操作以实现用户级撤销,同时通过多个授权中心抵抗合谋攻击,并将部分计算工作外包给云端。分析结果表明,与基于AND、访问树和LSSS策略的方案相比,该方案有效增强了系统的安全功能,同时显著降低了系统的计算复杂度。     

基于Linux内核的进程检查点系统设计与实现

作为一种流行的软件容错机制,检查点与恢复技术的实现模式有两种:用户级和系统级.首先阐述了两者的区别,然后根据Linux可加栽内核模块机制提出了一种基于Linux内核的进程检查点与恢复实现方法.利用Linux内核线程实现了检查点与恢复内核模块,并基于此内核模块在用户层构造了一检查点函数库,为用户提供了相应接口.用户通过组合使用这些接口可以高效地实现具体检查点与恢复算法.     

通信对机群并行计算性能的影响

分析了通信和计算重叠模型及LogGP模型，指出各通信参数对并行计算性能的影响，结合并行程序的特征介绍了在机群环境下改善并行计算性能经常采用的五种通信方式：采用高速网络、采用用户级通信协议、利用SMP通信、动态预取或迁移数据、消息合并发送，详尽测试了各种方式影响性能情况并分析了其特点和适用范围．采用高速网络是最常用的方法，性能提高明显，适用于各类应用程序．需要传送大量小消息的并行程序还应采用用户级通信协议．对于特定的一类应用程序，采用消息合并发送方式提高性能最多．采用动态预取或迁移数据和利用SMP通信时要慎重，这两种方法只在特定条件下有效．     

基于Cookie技术和启发式规则的用户识别算法

用户识别是Web使用挖掘数据预处理中非常重要的一个环节.有些ISP在用户每次登录Internet时,随机分配IP地址给用户,使得一个用户拥有很多IP地址.使用经典启发式规则的IP地址去识别用户时,会造成一个用户分成几个用户的错误.因为在一定期限内,即使IP地址不同,一个用户的Cookie值是固定不变的,所以可以通过Cookie值确定一个用户.将Cookie技术和经典的启发式用户识别方法相结合形成的一种用户识别的综合算法CTHR,弥补了启发式规则识别用户时产生的错误,提高了算法的准确性及效率.实例验证了算法的有效性.     

面向NAT用户的IPv6隧道技术研究

目前只有Teredo协议是专为NAT用户设计的一种IPv6隧道技术.但是,该协议不能为用户分配固定的IPv6地址,不支持对称类型的NAT用户,并且不能有效防御源地址欺骗攻击.针对这些不足,文章基于客户端-服务器隧道模式和服务器的有状态特性,提出一种新的IPv6隧道技术Silkroad.Silkroad协议在网络中引入隧道服务器,负责为NAT用户分配IPv6地址,然后作为中继器转发用户和IPv6网络之间的数据流.针对客户端-服务器隧道模式的不足,对NAT用户之间的通信进行优化,有效降低了通信开销.Silkroad协议支持所有类型的NAT用户和IPv6网络进行互连,能为用户分配固定不变的IPv6地址,并且具有更高的安全性.     

基于NOWs的操作系统GLUnix的设计与实现

本文介绍了NOWs操作系统GLUnix的设计和实现方案。GLUnix是一个全用户操作系统,文中着重阐述了GLUnix的系统结构、性能的实现以及在用户级进行操作系统开发所面临的困难和折衷处理方法．     

Freelance 800F DCS系统的数据通信分析

本文主要介绍ABB的Freelance 800F DCS系统的数据通信，以该系统为例，重点阐述了DCS系统数据通信的硬件结构，分析了操作级与控制级两个不同网络层次的数据通信特点，并分别给出了相关网络结构图。最后，对上述通信网络结构图进行了重点剖析。     

Adopting system call based address translation into user-level communication

User-level communication alleviates the software overhead of the communication subsystem by allowing applications to access the network interface directly. For that purpose, efficient address translation of virtual address to physical address is critical. In this study, we propose a system call based address translation scheme where every translation is done by the kernel instead of a translation cache on a network interface controller as in the previous cache based address translation. According to our experiments, our scheme achieves up to 4.5 % reduction in application execution time compared to the previous cache based approach.     

对等网络中穿越NAT解决方案的研究

网络通信的发展极其迅速,与传统通信一样,P2P通信同样受到NAT穿越问题的制约.针对对等网络在NAT上进行穿越的问题,分析了对等网络通信受到NAT影响的原因,提出了一种检测NAT类型的方法.在该方法的基础上,对基于锥型网络地址转换和对称型网络地址转换的P2P网络穿越NAT过程进行了分析,对现有的穿越方案进行了总结,并提出了一种综合解决方案.     

SIP IP多媒体通信系统的地址翻译

对SIPIP多媒体通信系统进行了简单的介绍。详细分析了DNS系统中的SRV和NAPTR两种资源记录及其使用方法。重点描述了SIPIP多媒体通信系统中的地址翻译过程,包括客户端的地址翻译和服务器端的地址翻译。     

基于网络处理器的NAT优化设计

提出基于网络处理器IXP2400的网络地址转换(NAT)实现方案,并对NAT表的存储结构、表项的创建和删除、ME与XScale之间的通信机制、MAC地址修改与校验和计算等关键技术进行优化设计,使其既具有线速处理的能力,又能灵活地配置。     

规则和统计相结合的中文地址翻译方法

该文研究了一种规则和统计相结合的中文地址翻译方法。首先利用区划词典、关键字词典和模式表进行分词及词语类型标注,并根据词语类型划分地址单元;然后,以统计翻译模型为基础结合少量的翻译词典和人工模板对地址单元进行翻译;最后,将地址单元的翻译结果以逆序粘合在一起,形成最终译文。实验表明,利用该方法翻译中文地址能够取得较好地翻译效果。     

Technology News

IPv6 proponents are now supporting the once-criticized network address translation technology to enable communication between the two technologies and allow for an orderly transition to IPv6. It could provide more than enough IP addresses for the exploding number of Internet-connected devices. The Internet protocol's previous version, IPv4, could not do so.     

即时通信研究综述

对即时通信系统的网络服务模型、通信方式、防火墙和网络地址转换穿越及标准协议进行了深入分析．讨论了即时通信几种主要安全问题，并对即时通信的发展作了展望。     

多GPU系统虚实地址转换架构研究

近年来,随着大数据的发展,GPU应用的数据集规模急剧增加,这对GPU的处理能力提出了挑战.由于摩尔定律即将达到极限,提升单一GPU的性能变得越发困难,而多GPU系统通过提升GPU处理器级的并行性,成为应对该挑战的一种解决方案.GPU制造商对内存虚拟化的支持进一步简化了多GPU系统的编程,提升了资源利用率.内存虚拟化需要...     

User-level network interface protocols

Modern high speed local area networks offer great potential for communication intensive applications, but their performance is limited by the use of traditional communication protocols, such as TCP/IP. In most cases, these protocols require that all network access be through the operating system, which adds significant overhead to both the transmission path (typically a system call and data copy) and the receive path (typically an interrupt, a system call, and a data copy). To address this performance problem, several user level communication architectures have been developed that remove the operating system from the critical communication path. The article describes six important issues to consider in designing communication protocols for user level architectures. The issues discussed focus on the performance and semantics of a communication system. These issues include data transfer, address translation, protection, and control transfer mechanisms, as well as the issues of reliability and multicast. To provide a basis for analyzing these issues, the authors present a simple network interface protocol for Myricom's Myrinet network, which has a programmable network interface. Researchers can thus explore many protocol design options, and several groups have designed communication systems for Myrinet. The authors refer to 11 such systems, all of which differ significantly in how they resolve these design issues but all of which aim for high performance and provide a lean, low level, and more or less generic communication facility