基于实时微内核的零拷贝通信协议

在分析现有零拷贝通信协议实现的基础上,提出了基于实时微内核的零拷贝通信协议RTZCP.针对不同的应用场景,RTZCP协议对单个数据包采用了传统的内存重映射方式来消除用户空间与内核空间之间的数据拷贝,而对于需要分片的大数据包,则采用RMA(远程内存访问)方式来实现零拷贝通信的目的.设立了专门静态网络通信资源的分配管理机制,以及具有缓冲机制的通信接口技术来优化处理IP数据包的分片机制.测试结果表明,RTZCP协议能够在提供比传统网络通信协议更低的通信延时的情况下,充分地保证实时数据包的实时通信性能.     

零拷贝技术在网络流量控制系统中的应用

分析数据包的传输过程,分析数据拷贝操作的CPU消耗和时间代价,并研究当前的零拷贝技术PF_RING,设计出一种改进的基于操作系统的零拷贝实现方法,该方法利用Linux的内存共享和DMA技术实现数据包传输过程中内存的零拷贝,同时解决了同步问题,优化了Linux的内存管理,该方法能消除数据包传输过程中内存拷贝对CPU的消耗,缩短数据包行走路径,并进行了测试,结果表明应用零拷贝后系统效率提升明显.     

一种并行计算通信优化策略

为了解决在ABEEMσπ模型电荷分布计算中,基于Cholesky分解并行算法在通信过程中不断增长引起的通信开销和同步开销问题,采用linux并行计算集群系统层通信优化方法,设计并实现了系统层零拷贝通讯优化方法,以及可卸载的LKM模块机制缩短开发和测试时间,减少数据拷贝冗余的基于地址映射的零拷贝技术,解决了通讯延迟等问题。测试结果表明:基于零拷贝的通讯优化方法保证了数据信息的及时性、高效性与准确性,大大提高了Cholesky分解并行算法的通信性能。     

一种快速Snort入侵检测系统研究

在高速网络中,提高入侵检测系统检测速率和效率是目前入侵检测系统需要解决的主要问题. 基于Linux平台,采用了零拷贝技术对Snort入侵检测系统的数据包捕获引擎进行了改进;采用改进的BM算法提高了规则匹配的效率,搭建了相应的实验平台并进行了性能测试. 测试表明,本方法可以显著提高Snort系统的性能.     

多网安全隔离交换系统的设计与实现

以隔离网闸技术为基础,设计并实现了一个多网安全隔离交换系统.系统采用了多线程、ARP缓存、网络地址转换等技术,使多个外网能够并行接入系统,对内网进行安全访问;采用了零拷贝技术,并优化了规则匹配算法以提高处理性能.经验证,设计实现的多网安全隔离交换系统能够对内外网络进行物理隔离,并对网络数据进行深度内容检查和安全控制,且具有较高的网络处理性能.     

基于Linux系统的高性能报文捕获技术

零拷贝技术是提高通用计算机报文采集性能的重要技术手段,但是目前通用的方案存在不易移植的缺点。针对这一问题,本文提出一种基于Linux系统平台下的新型零拷贝报文捕获技术PF_DMA。该方法通过对系统内核函数的扩展、替换,在不破坏原有网卡驱动程序结构的基础上实现报文的零拷贝捕获,且易于实现在不同网卡驱动程序间移植。     

多网安全隔离交换系统的设计与实现

以隔离网闸技术为基础,设计并实现了一个多网安全隔离交换系统.系统采用了多线程、ARP缓存、网络地址转换等技术,使多个外网能够并行接入系统,对内网进行安全访问;采用了零拷贝技术,并优化了规则匹配算法以提高处理性能.经验证,设计实现的多网安全隔离交换系统能够对内外网络进行物理隔离,并对网络数据进行深度内容检查和安全控制,且具有较高的网络处理性能.     

千兆位入侵检测系统中的零拷贝码流采集技术

千兆位入侵检测是当前网络安全领域的一个研究热点,而其中网络信息流的采集又是整个IDS系统的重要组成部分,针对一个千兆位入侵检测系统的实例,讨论了基于BPF机制的数据包截获机制,并进一步提高利用零拷贝技术实现的性能优化.     

结合URE探讨医疗数据存储中RAID的选用

通过分析磁盘故障率和磁盘URE的特点,分析RAID技术的性能特点,讨论医院业务系统中数据存储容错技术的选择,总结RAID选择的一般性结论.     

基于云计算平台的RAID虚拟实验设计与实现

采用已建成的VMware vSphere云计算平台构建虚拟实验环境,实现了RAID实验中要求的配置、性能测试及数据修复等重要实践环节,解决了因经费投入不足、硬件设施不完善等因素所导致的RAID实验中的一些问题,提高了学生对RAID数据存储的认知与实际操作能力.     

磁盘冗余阵列技术解析

采用磁盘冗余阵列(Redundant Array of Disks 简称 RAID)技术存储数据,可以实现不同等级的冗余和错误修复。RAIDO 只是简单地增加了存储的容量和数据的操作速度,RAIDI 实现了数据的镜像备份,RAID3则具有效据的检错和纠错功能。各种 RAID 技术的结合是一个符合服务器大容量硬盘、数据安全性和服务器运行速度等综合要求的廉价解决方案。     

总线复用型存储器阵列系统数据记录速度模型

为提高总线复用型存储器阵列的性能 ,在小型计算机系统接口总线标准的基础上 ,建立了总线复用型存储器阵列的数据记录速度模型 ,讨论了系统的工作流程、数据记录速度、阵列规模确定以及缓存容量对系统性能影响等阵列系统设计和性能评估中的关键内容 ,提出了优化设计方法。实验研究证明了 :阵列规模、存储设备缓存容量、SCSI(sm allcom puter system interface)适配器的性能和存储设备的性能直接影响总线复用型阵列系统数据记录速度     

DB2:基于RAID设备的表空间部署与优化

冗余磁盘阵列(RAID)是一种性能和可靠性兼备的存储系统,结合DB2的使用经验,提出一套基于RAID设备的数据库表空间优化配置方案,以提高数据存取效能。     

基于多模块的RAID的设计与实现

本文在多模块结构性能评估模型的基础上,设计了一个RAID的I/O请求处理性能的模拟测试软件,随机产生一组I/O请求,通过计算各级RAID的数据传输率,测试出其性能的高低。     

iSCSI带外虚拟化的研究与实现

研究了基于因特网小型计算机系统接口(iSCSI)带外方式的存储虚拟化模型,提出了一种iSCSI带外存储虚拟化的体系结构及命令流程．根据该体系结构,实现了基于iSCSI带外存储虚拟化的存储系统,并对该实现在低级别RAID下进行了读／写性能测试．结果表明,读／写性能随着传输数据块的变大而上升,当数据块的大小达到64 Kbyte时,RAID0的读/写和RAID1的读,其性能已接近30 Mbyte／s．     

One method for improving RAID5 performance

As a kind of parallel storage system, RAID5 has been becoming a popular solution for providing better performance at low cost and without sacrificing much redundant data, its main disadvantage is poor performance. It is a general method to improve RAID5 performance by using cache. However, it often happens that the data is not hit in cache, in this case, the RAID5 performance also will be very poor. The method based on combination of disk I/O operations has been proposed for impriving the I/O response time through reducing the number of low-level operations. According to theoretic analysis and experimental test, we find that RAID5 access time and data transfer rate could be largely improved than conventional method. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China under grant 69773046 and (69973017), and Defense Advanced Research Foundation of China under grant (98J15. 1. 1. JW0516) Biography, Chen Qiong (1963-), female, Ph. D candidate, research interests: computer architecture, parallel processing, disk arrays.     

嵌入式GPU滑动聚束SAR实时成像方法

针对SAR实时成像系统的传统计算平台实时性不足与功耗过高的问题，研究了一种基于嵌入式GPU的实现方法.为了充分利用嵌入式GPU中有限的内存资源，提出一种内存分割与重配置方案，采用页锁定内存和zero-copy技术，实现数传-计算并行化处理；为解决实时性问题，在算法并行计算环节，利用共享内存、寄存器等资源实现大规模数据并行.结果表明，在TX2上完成16 384×8 192点滑聚SAR成像处理时间为12.66 s，功耗为15 W.该优化方法也适用于其他模式的雷达处理算法，并可为未来嵌入式实时成像处理提供参考.