基于InfiniBand的集群分布式并行绘制系统设计

为解决 sort-first型并行绘制负载不均衡和网络拥塞问题,在研究原有体系结构的基础上,提出了一种基于InfiniBand高速网络的PC集群分布式并行图形绘制解决方案。增加了显示节点负责场景显示。使用一种改进型的基于绘制历史的动态负载均衡算法解决了负载不平衡问题;利用InfiniBand消息传输机制开发了同步控制策略,有效地实现了帧同步。实验结果表明,该方案在保存场景一致完整性的基础上,与传统体系结构相比,显著地提高了系统帧率,降低网络通讯消耗。     

基于相位相关法的柱面全景图拼接技术

针对基于图像绘制技术中柱面全景图拼接问题 ,该文研究了利用相位相关法 ,通过对图像作快速傅立叶变换 ,利用频域中的相位信息来实现图像的拼接 ,实验表明该方法大大提高了拼接速度 ,并且能够有效地克服图像间光照变化和相机镜头造成的几何畸变对拼接的影响 ,是一种快速实用的全景图拼接方法     

基于缝合技术的图像传感器网络消除冗余数据方案

为了减少密集部署的无线图像传感器网络中相机节点的冗余数据,提高网络生存周期,利用图像缝合技术在簇头节点找出相机节点采集图像的重合区域,并告知相机节点,相机节点过滤掉与相邻节点重合的冗余图像数据,簇头节点对接收到的图像进行重建并拼接成全景图.提出了一种面向图像的节点相关系数计算方法,解决了现有相关系数计算方法中要求准确获...     

基于TCP/IP的网络单片机应用

TCP/IP协议的运用保证了网络数据传输的准确性和快速性,但是如何运用TCP/IP协议实现网络中数据的传输成为了当今计算机应用研究领域的一大热点.不管是数据的传输还是网络的通讯都离不开单片机,随着单片机的应用不断渗透到日常生活的各个领域,单片机的应用对网络通信功能的实现起到了巨大的作用.因此研究基于TCP/IP的网络单片机应用有着重大意义.主要阐述了对单片机的初步了解、对TCP/IP协议的理解以及基于TCP/IP的网络单片机应用.     

一种面向数据中心架构的虚拟网络分布式路由技术

在面向企业应用的虚拟网络计算环境中,通常采用数据中心架构来组织分布于局域网的底层物理资源,通过虚拟网络技术将分布在不同宿主机上的虚拟机资源聚合起来,为了提供高效、安全的服务,需要虚拟网络提供高性能数据传输.现有虚拟网络路由技术以及基于IP封装的数据传输技术在数据传输的效率方面难以满足大规模数据需求.针对数据中心的底层架构,本文设计一种高效可靠的虚拟网络解决方案DR-VNET.该方案基于三层虚拟网络,采用虚拟网络的分布式路由技术,使得虚拟传输节点之间实现“单跳”通信,克服传统二层虚拟网络的路由瓶颈问题,提高了虚拟网络的传输效率,并在一个虚拟计算平台上实现了该方案,实验结果表明DR-VNET显著地提高了虚拟网络的传输性能.     

网格并行编程方法及其在地震波场正演模拟中的应用

波动方程的地震波场正演模拟是研究复杂地区地震资料采集、处理和解释的有效辅助手段,其巨大的计算量往往是单台计算机难以承受的.MPICH-G2是传统的紧耦合并行策略在网格中的实现,然而它对网格环境要求高,带宽需求大,且已不能适应目前基于Web Service的网格架构.研究并实现了网格松散耦合并行策略,将任务按照粗粒度方式划分,减少子任务间同步次数和通信量,有机地将网格计算和波动方程的地震波场正演模拟结合起来.由于地震波场正演模拟是计算密集型任务,节点间数据传输量并不很大,非常适合这种松散耦合的并行策略.实验表明,这种网格并行方式可以有效地减少地震波场正演模拟的时间,提高效率.     

SIFT特征匹配的显微全景图拼接

针对细胞图像序列模糊、传统的特征提取方法鲁棒性不强、伪匹配点对较多、图像匹配耗时过长、融合效果不佳等问题,提出了一种强鲁棒性、快速和精确的图像拼接算法.该算法首先用基于尺度不变(SIFT)算法提取细胞图像特征点,接着采用改进的BBF(Best-Bin-First)算法对特征集进行初始的双向匹配,然后采用随机抽样一致性(RANSAC)算法对匹配点对进行进一步提纯并估算出单应性矩阵,最后根据细胞图像序列之间的单应性矩阵关系将其投影到统一标准的平面坐标系下,用具有塔型结构的多分辨率融合算法对图像进行无缝融合完成全景图拼接.实验结果证明:该算法提取到的特征点分布均匀且数量适中,误配情况明显减少,能够有效地实现显微全景图的无缝拼接.     

基于GSM的室内无线传感器网络簇头节点

为了实现温室环境信息低功耗、低时延高效无线检测与控制,构建了三层次室内无线传感器网络系统,研制了在网络系统中较关键的具有远程和短距离无线通信功能的网络簇头节点.采用短距离无线通信CC2430模块和全球移动通信系统(GSM)GPRS模块设计网络簇头节点,并利用GSM网络内嵌的TCP/IP协议,设计基于Zigbee技术的无线收发功能程序和GSM网络传输控制功能程序.网络系统试运行表明,网络管理计算机可以随时获取被监测的温室温度等环境信息,与一般无线传感器网络相比,信息传输能耗低、时延小响应快,实现了无线传感器节点和远程管理计算机之间的信息高效无线传输.     

基于单片机的网络视频图像传输系统的设计与实现

采用89s52单片机,TCP/IP协议栈芯片W3100A和图像采集模块JPEG300,设计并实现了基于网络的视频图像传输系统,可用于远程家居网络图像的实时监控.     

基于双绞线的IP交换技术

目的研究在双绞线上直接传输TCP/IP分组的可行性,以此改进现有的网络体系结构,从而组建高效的局域网络。方法在分析现有IP交换技术的基础上,比较现有网络技术的优缺点,研究现有IP交换技术的特点和工作模式以及利用双绞线实现纯TCP/IP协议局域网的可行性。结果提出了在双绞线上进行IP分组传输的观点,提出了基于双绞线的IP交换方法,并给出了简单IP交换机的设计与实现。结论在双绞线上直接传输TCP/IP分组是可行的,并且网络传输效率得到很大提高。     

Broadband Communications for High-Speed Trains via NDN Wireless Mesh Network

With the increasing utilization of High-Speed Trains(HSTs), the need for a reliable and high-bandwidth Internet access under high-speed mobility scenarios has become more demanding. In static, walking, and low mobility environments, TCP/IP(transmission control protocol/Internet protocol) can work well. However, TCP/IP cannot work well in high-speed scenarios because of reliability and handoff delay problems. This is mainly because the mobile node is required to maintain the connection to the corresponding node when it handovers to another access point node. In this paper, we propose a named data networking wireless mesh network architecture for HST wireless communication(NDN-Mesh-T), which combines the advantages of Wireless Mesh Networks(WMNs) and NDN architectures. We attempt to solve the reliability and handoff delay problems to enable high bandwidth and low latency in Internet access in HST scenarios. To further improve reliability and bandwidth utilization, we propose a Direction-Aware Forwarding(DAF) strategy to forward Interest packet along the direction of the running train.The simulation results show that the proposed scheme can significantly reduce the packet loss rate by up to 51%compared to TCP/IP network architecture. Moreover, the proposed mechanism can reduce the network load,handoff delay, and data redundancy.     

OWDP and its secure implementation

Here we present one design based on OWDP for secure high-speed IP network performance monitor system. Based on the analysis of OWDP protocol and the high-speed IP network performance's real-time monitor infrastructure, the paper illustrates the potential security problems in OWDP and its possible weakness when applied in the monitor infrastructure. One secure improvement design based on Otway-Rees authentication protocol is put forward, which can improve the security of the implementation of OWDP and the monitor architecture. Having kept OWDP's simplicity and efficiency, the design satisfies the real-time demand of high-speed network performance monitor and will effectively safeguard the monitor procedure against intensive attacks. Foundation item: Supported by the 863 National High-Tech Project (863-300-02-09-99) and Key Research Project of Hubei Province (991P110) Biography: Xu Ning (1975-), male, Master candidate, research interest: distributed system, computer security.     

基于SOPC的嵌入式Web服务器系统设计与实现

 以Xilinx公司的现场可编程门阵列(FPGA)作为硬件平台,借助其EDK开发工具,搭建Web服务器运行系统.基于HTTP协议,采用TCP/IP套接字编程技术,实现个人计算机与目标板的网络通信,该系统应用在高速图像采集系统中,经过设备的网口远程访问嵌入式Web服务器,通过输入控制命令,以及将系统相应的图像数据显示在上位机的Web监控页面上,实现监控远端现场图像数据和设备工作状态.本文对系统功能,系统的硬件设计、软件设计,以及Xilkernel操作系统、LwIP协议栈、XilMFS文件系统,Socket网络编程等进行了介绍.经过试验测试在主机端实现浏览存储在嵌入式Web服务器中的静态页面;同时根据浏览器中输入参数,控制指示灯的熄灭;并浏览存储在SDRAM中的图像数据,设计达到预期的效果.     

基于TCP/IP协议的地震资料网络并行处理研究

使用ＴＣＰ／ＩＰ协议将某些地震数据处理软件设计成网络并行处理程序,可极大地提高计算效率。文章详细叙述了实现该方法的一种技术路线,对网络并行程序设计和网络并行处理中会遇到的一些问题进行了讨论,并提出了解决方案。实际运算结果证实该技术路线和解决方案是切实可行的     

基于云计算的园区网群设计

建造校园网群的目的是:提供单一、通用和公共的网络构架,以高速有效地传输数据、声音、图像和视频等信息,满足师生的需求。本文介绍了校园网群建设的几种关键技术(包括IP over SDH、IP over WDM和千兆以太网技术)及校园网群信息中心的云计算解决方案,并对它们进行了比较分析,在此基础上,提出了建设校园网群网络系统的核心层、汇聚层、接入层三层结构的层次化设计,以及数据中心分层设计、虚拟桌面方案,并实施于实际的系统中。     

基于TFTP协议的嵌入式系统开发方法设计与实现

基于简单文件传输协议,提出一种通过嵌入式系统现有网络接口实现系统开发过程中大型文件快速烧写的开发方案．分析并介绍了该方案的设计要点,包括系统硬件结构要求、物理层硬件连接方法、TCP／IP协议栈简化、TFTP协议下文件传输的实现方法．实际应用测试比较结果表明：该方案硬件要求简单,在大文件（≥1Mbyte）应用系统下载开发的情况下比传统JTAG口（Joint Test Action Group standard）下载与串口下载效率分别提高10^2到10^1数量级．     

主动网络管理技术研究

提出一种基于主动网络技术的网络管理体系结构。通过将网管主动包委派到被管对象附近的网管主动节点，快速主动地发现和处理网络事件，从而克服传统网络管理技术存在的管理效率低、伸缩性差的缺陷，实现分布式的智能网络管理。网管主动节点和主动包是该体系结构中的2个基本部件，文中给出了它们的构造方法。该主动网络管理体系结构不但能集成到目前的TCP／IP网络中，满足该类网络的管理需要，而且还能平滑过渡到对未来主动网络的管理。     

基于虚拟平面的广角镜头全景拼接

基于多图像级联拼接的全景成像技术常常使用广角镜头采集源图像。针对非线性的柱面模型、球面模型拼接鲁棒性较差,以及传统平面拼接模型占用存储空间过大的问题,提出一种基于虚拟平面的广角镜头拼接算法。通过将最后显示面进行网格化,并通过虚拟平面间、显示面、原图与虚拟平面间映射关系,找到网格点与原图的对应关系;再对显示面非格点区域进行位置索引插值,完成显示面填充。还通过基于虚拟平面的移动直接线性变换进行拼接优化;并使用级联拼接实现全景。实验证明与移动直接线性变换方法相比,细节效果相当且有速度提升,比柱、球面拼接方法拼接更为鲁棒。     

一种基于TCP时间戳选项的时间隐蔽信道方法

为提高计算机网络的可靠性和抗检测性,提出了一种新型时间式隐蔽信道和一种新型的包间间隔描述方法,该描述方法称为记录式包间间隔。通过采用传输控制协议(TCP)时间戳选项构造记录式包间间隔,进而构造隐蔽信道,采用TCP的可靠交付服务和重传机制,提高信道在恶劣网络环境下的传输正确率,小幅改变时间戳并采用熵抚平方法,提高信道的抗检测性。在TCP/IP网络下实现了新型时间式隐蔽信道,并通过实验对比其与传统时间式隐蔽信道的可靠性和抗检测性。实验证明,提出的信道在恶劣网络环境下的传输正确率优于传统信道,且足以抵抗熵检测。