基于广域网的数字煤矿安全系统并行TCP加速技术研究

本文依托煤矿生产企业内部基于广域网的数字安全系统的TCP加速技术进行研究,在分析了目前TCP加速技术的国内外研究现状的基础之上,对基于局域网内部的并行TCP加速技术进行设计研究,希望对我国煤矿企业的安全生产起到有效控制和网络管理作用。     

TCP拥塞控制综述

一、引言 TCP已成为应用最为广泛的传输协议。TCP的拥塞控制是其成功的关键,近年来一直是一个活跃的研究领域。目前的TCP实现中的基本拥塞控制机制主要包含了“慢启动”、“拥塞避免”、“快速重传”和“快速恢复”等四个算法。但是这些基本的算法并不尽善尽美,在实施中会有很多细节问题,尤其在新的网络环境(无线,移动等)中,这些为传统的有线网络设计的算法需要一些修正和改进,例如选择性确认(SelectiveAcknowledgement,SACK)、显式拥塞通知ECN(ExplicitCongestion Notificatfon)等。已有的和正在进行的改进的主要目标是:努力避免不必要的重传计时器超时、纠正对错序或者迟到的报文段的不好的快速重传,以及改善TCP对非网络拥塞引起的数据丢失的处理能力,以提高TCP拥塞控制的健壮     

广域网并行TCP加速系统的研究与实现

随着互联网业务的高速发展,广域网在网络响应速度方面已经越来越无法满足用户的需求。鉴于此,提出了一种基于并行TCP的广域网加速方案,采用双网关加速模式,设计实现了一个并行TCP加速网关系统。该系统实现了会话接入控制管理以及会话数据截获、处理、加速传输和流量控制。最后,通过对系统进行了Web网页访问测试和文件传输测试表明,该系统大大提高了广域网的响应速度,表现出很好的广域网加速效果。     

无线网络TCP研究综述

如果把标准TCP直接应用于3种无线网络模型(蜂窝网络、Ad hoc网络和卫星网络),由于其不能够区分丢包的原因,可能会错误地启动拥塞控制,导致性能下降,分析了3种无线网络模型中影响TCP性能的因素,指出为减轻这些因素造成的负面影响所必须增加的一些额外技术,总结了提高无线网络TCP性能的一些方法并对这些方法进行了比较和分类,指明了无线网络TCP的研究方向。     

深度学习加速技术研究

深度学习是近年来机器学习的研究热点,并已广泛应用于不同领域. 但由于训练模型复杂和训练集规模庞大等原因导致的深度学习性能问题已成为其发展的一大阻碍. 近年来计算机硬件的快速发展,尤其是处理器核数的不断增加和整体运算能力的快速提高,给深度学习加速提供了硬件基础,然而其训练算法并行度低和内存开销巨大等问题使得加速研究工作困难重重. 首先介绍了深度学习的背景和训练算法,对当前主要的深度学习加速研究工作进行归纳总结. 在此基础上,对经典的深度学习模型进行性能测试,分析了深度学习及并行算法的性能问题. 最后,对深度学习的未来发展进行了展望.     

计算反射技术综述

计算反射技术是提高软件系统灵活性、可扩展性的重要技术。它使得软件系统具有自适应能力,在运行时随环境变化而改变自身,实现程序的动态演进。该文介绍了计算反射的基本概念、发展历程、方法分类、实现环境,帮助读者学习和掌握计算反射。文章的最后阐述了计算反射今后发展应重点关注的若干问题。     

图神经网络加速结构综述

近年来,新兴的图神经网络因其强大的图学习和推理能力,得到学术界和工业界的广泛关注,被认为是推动人工智能领域迈入“认知智能”阶段的核心力量.图神经网络融合传统图计算和神经网络的执行过程,形成了不规则与规则的计算和访存行为共存的混合执行模式.传统处理器结构设计以及面向图计算和神经网络的加速结构不能同时应对2种对立的执行行为,无法满足图神经网络的加速需求.为解决上述问题,面向图神经网络应用的专用加速结构不断涌现,它们为图神经网络定制计算硬件单元和片上存储层次,优化计算和访存行为,取得了良好的加速效果.以图神经网络执行行为带来的加速结构设计挑战为出发点,从整体结构设计以及计算、片上访存、片外访存层次对该领域的关键优化技术进行详实而系统地分析与介绍.最后还从不同角度对图神经网络加速结构设计的未来方向进行了展望,期望能为该领域的研究人员带来一定的启发.     

基于快速传输协议实现卫星TCP性能的改善

在经由卫星通信系统的网络应用中, TCP的性能较低。分段连接机制作为应用最广的一种性能优化方案,可以改善TCP端对端的性能,而在此机制中,卫星链路部分采用何种传输协议直接决定性能改善的效果。XTP协议是一种应用于有线网络的高速传输协议,但经过深入研究发现：XTP协议同样也非常适用于卫星通信系统。所以建议：在分段连接机制中,采用XTP协议作为卫星链路的传输协议。性能测试结果表明采用该建议非常显著地提高了端对端TCP的性能。     

对AES-128算法实现加速问题的研究

对AES算法的设计进行分析,为充分利用32位处理器的运算能力,根据轮函数的特点,对轮函数的三个线性变换进行合并,得到三种不同的优化方案,并通过理论分析和编程测试对这三种优化和原方法进行了详细的比较。     

自组网路由协议综述

在分析影响自组网路由协议设计的因素的基础上,对路由协议中的关键技术问题进行了研究和总结,包括路由环路避免、对网络动态性的适应、控制开销、节能问题以及路由协议与定位技术的结合问题。最后指出了目前路由协议研究中存在的问题,如协议需求、协议的评估方法等。     

MANET中TCP改进研究综述

传统TCP(transmission control protocol)本是为有线网络设计,它假设包丢失全是由网络拥塞引起,这个假设不能适应于MANET (mobile ad hoc network),因为MANET中除了拥塞丢包以外,还存在由于较高比特误码率、路由故障等因素引起的丢包现象.当出现非拥塞因素丢包时,传统TCP将错误地触发拥塞控制,从而引起TCP性能低下.任何改进机制都可以分为发现问题和解决问题两个阶段.首先概括了MANET中影响TCP性能的若干问题;然后针对发现问题和解决问题两个阶段,详细地对每一阶段中存在的各种可行方法进行了分类、分析和比较;最后指出了MANET中TCP性能优化的研究方向.     

图形加速技术的发展

图形/图像技术应用日臻广泛,图形/图像技术涉及的巨量信息处理是CPU一个瓶颈问题,通常会导致图形/图像处理的质量无法满足用户需求,特别是计算机游戏开发对图形处理的要求更高,图形加速技术发展随之诞生,经历了从2维加速到3维加速,从数据复制到物理模拟等技术发展,逐渐弥补了CPU处理能力的不足,提高了图形/图像处理能力,拓展了计算机图形/图像处理的应用范围。     

图形加速技术的发展

图形/图像技术应用日臻广泛,图形/图像技术涉及的巨量信息处理是CPU一个瓶颈问题,通常会导致图形/图像处理的质量无法满足用户需求,特别是计算机游戏开发对图形处理的要求更高,图形加速技术发展随之诞生,经历了从2维加速到3维加速,从数据复制到物理模拟等技术发展,逐渐弥补了CPU处理能力的不足,提高了图形/图像处理能力,拓展了计算机图形/图像处理的应用范围.     

基于分布式PEP的卫星网络TCP性能增强协议

提出了一个基于分布式性能增强代理的卫星网络专有通信协议：XP协议,用于解决卫星网络环境中因长时延、高误码率和非对称信道带宽等因素所导致的TCP传输性能低下问题．协议的设计考虑到了与地面链路上TCP连接的接口关系和多连接共享同一卫星信道时的带宽分配问题．主要贡献包括两路半握手连接建立机制,速率控制和基于测量的动态带宽分配算法,以及基于发送方主动请求的延迟确认技术等．仿真和真实环境实验表明,分布式性能增强代理和XP协议的使用可显著提高网络中下行卫星链路的吞吐量,多数情况下带宽资源利用率可提高至85％以上,且在多连接共享带宽的情况下能够保持较好的公平性．     

大规模并行处理技术应用综述

大规模并行处理技术是构建高性能计算的重要途径。该文论述了大规模并行处理技术的技术要点,并讨论了该技术在高性能计算机、高性能处理器及高性能系统芯片设计中的应用。     

Efficient hardware architecture for the AES-CCM protocol of the IEEE 802.11i standard

Applications of wireless communications networks are emerging continuously. To offer a good level of security in these applications, new standards for wireless communications propose solutions based on cryptographic algorithms working on special modes of operation. This work presents a custom hardware architecture for the AES-CCM protocol (AES-CCMP) which is the basis for the security architecture of the IEEE 802.11i standard. AES-CCMP is based on the AES-CCM algorithm that performs the Advanced Encryption Standard (AES) in CTR with CBC-MAC mode (CCM mode), plus specialized data formatting modules, providing different security services through iterative and complex operations. Results of implementing the proposed architecture targeting FPGA devices are presented and discussed. A comparison against similar works shows significant improvements in terms of both throughput and efficiency.     

三维虚拟场景绘制加速技术综述

加速三维图形的绘制对三维虚拟场景的交互式生成有重要作用。该文结合三维图形绘制流水线，概括了提高绘制性能的途径，综述了可见性处理、细节层次方法、基于图象的绘制以及大型几何数据库的操纵等主要的绘制加速技术。