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基于概要数据结构的网络微突发流量检测方法
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作者 王佳宇 于俊清 +1 位作者 李冬 赵君杨 《计算机科学》 北大核心 2025年第1期374-382,共9页
网络微突发流量是数据中心网络中常见的流量类型,其在极短的时间内迅速增长,对网络性能造成严重影响,且难以检测。目前的测量方法无法兼顾细粒度检测和低资源开销传输,文中基于概要数据结构(sketch)设计了一种轻量级细粒度的网络微突发... 网络微突发流量是数据中心网络中常见的流量类型,其在极短的时间内迅速增长,对网络性能造成严重影响,且难以检测。目前的测量方法无法兼顾细粒度检测和低资源开销传输,文中基于概要数据结构(sketch)设计了一种轻量级细粒度的网络微突发流量测量方法。首先基于可编程交换机的架构特性,实时测量数据报文的排队时延,设计检测算法,监测微突发流量,实现基于数据报文的细粒度检测;然后根据检测结果采集微突发流,采用sketch存储微突发流信息,利用镜像传输方式在时间片或微突发流结束后向控制器传送,实现轻量级传输。测量方法基于可编程协议无关报文处理语言,在P4可编程交换机上进行了相应的系统实现,能够实时检测和展示网络微突发流量。实验结果表明该方法能够实时细粒度检测网络微突发流量,显著降低传输微突发信息的带宽开销。 展开更多
关键词 可编程协议无关报文处理语言 可编程交换机 微突发流量 概要数据结构
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高性能可重构网络协议解析器的设计与实现
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作者 张丽果 吴凯 +4 位作者 王文哲 张毅 王睿 曹亚莉 肖杉 《西安邮电大学学报》 2025年第3期58-67,共10页
针对当前网络中数据平面在处理新型协议时面临资源占用过多和性能较低的问题,设计并实现了一种可重构解析器。根据解析图生成解析指令实现解析器的重构,通过采用全等比较器组替代传统的三态内容寻址存储器(Ternary Content Addressable ... 针对当前网络中数据平面在处理新型协议时面临资源占用过多和性能较低的问题,设计并实现了一种可重构解析器。根据解析图生成解析指令实现解析器的重构,通过采用全等比较器组替代传统的三态内容寻址存储器(Ternary Content Addressable Memory,TCAM),降低资源占用。增加预处理解析器对常规协议帧进行预处理,采用多个解析器并行处理链路上的连续多层协议帧,提升数据包头解析速率。以100 Gbps智能网卡中网络协议处理为例,配置可重构解析器,在VCU118开发板上进行实现。实验结果表明,所提设计仅使用63844个查找表(Look-Up Table,LUT)和36346个触发器(Flip-Flop,FF),在解析结果完全正确的前提下,整个系统带宽最高可达58.3 Gbps。对比同类解决方案,提出的设计方法在提高性能的同时具有更低的资源占用。 展开更多
关键词 网络处理器 协议解析器 可重构报文处理 并行处理 现场可编程门阵列
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Rubyphi:面向gem5的Cache一致性协议自动化模型检验
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作者 徐学政 方健 +4 位作者 梁少杰 王璐 黄安文 隋京高 李琼 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第7期1141-1151,共11页
Cache一致性协议是多核系统数据一致性的保障,也直接影响内存子系统的性能,一直是微处理器设计和验证的重点。Cache一致性协议的设计和优化通常需借助gem5等软件模拟器快速实现。同时,由于协议设计中存在的错误在仿真测试中具有难触发... Cache一致性协议是多核系统数据一致性的保障,也直接影响内存子系统的性能,一直是微处理器设计和验证的重点。Cache一致性协议的设计和优化通常需借助gem5等软件模拟器快速实现。同时,由于协议设计中存在的错误在仿真测试中具有难触发、难定位和难修复的特点,需借助Murphi等模型检验工具进行形式化验证。然而,基于模拟器的协议设计优化和基于模型检验的协议验证在编程语言和抽象层次上存在巨大差异,设计者需要分别进行模拟器实现和模型检验建模,这不仅增加了时间成本,也为二者的等价性带来了隐患。设计并实现了面向gem5模拟器的Cache一致性协议自动化模型检验方法Rubyphi,通过提取gem5中实现的协议,自动完成基于Murphi的模型检验建模,进而对协议进行形式化验证。实验表明,Rubyphi能够有效地完成gem5中一致性协议的建模和验证,并成功发现了2个gem5现有协议中存在的错误,相关问题和解决方案已得到社区确认。 展开更多
关键词 CACHE一致性协议 多核处理器 模型检验 形式化验证
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国产化多路语音交换设备的研究与实现
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作者 李立志 魏金光 +2 位作者 周斐 卢晓旭 燕翔 《电声技术》 2025年第6期61-65,共5页
多路语音交换设备实现多个用户之间的语音通信,是现代办公常用的通信管理手段,包括数字信号处理(Digital Signal Processor,DSP)、用户线接口电路(Subscriber Line Interface Circuit,SLIC)等。重点论述DSP和SLIC的国产化,通过对比进口... 多路语音交换设备实现多个用户之间的语音通信,是现代办公常用的通信管理手段,包括数字信号处理(Digital Signal Processor,DSP)、用户线接口电路(Subscriber Line Interface Circuit,SLIC)等。重点论述DSP和SLIC的国产化,通过对比进口器件的功能指标,提出合理的国产化替代方式,并给出设备总的实现方案。最后,通过进行实验验证,为多路语音交换设备提供可量产的国产化实现方案。 展开更多
关键词 语音交换 国产化 基于网际互连协议的语音通话(VoIP) 数字信号处理(DSP) 用户线接口电路(SLIC)
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Using Tensilica Xtensa configures a dual-core processor based-on SoC
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作者 TU Jih -Fu WU Chang-Jo 《通讯和计算机(中英文版)》 2009年第2期1-10,共10页
关键词 多核心处理器 数字信号 计算机技术 虚拟内存
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基于可编程数据平面的实时传输技术研究 被引量:3
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作者 董智健 蔡文龙 +2 位作者 汤泽康 周舟 陈美娟 《实验科学与技术》 2024年第5期135-141,共7页
随着人们线上业务的增多,在线教育、在线会议等业务对网络时延和抖动有了更高的要求,因此,该文基于软件定义网络(SDN)架构,在可编程数据平面使用P4语言设计了一种实时传输方案。该方案基于可变阈值机制,通过在可编程数据面上建立一种阈... 随着人们线上业务的增多,在线教育、在线会议等业务对网络时延和抖动有了更高的要求,因此,该文基于软件定义网络(SDN)架构,在可编程数据平面使用P4语言设计了一种实时传输方案。该方案基于可变阈值机制,通过在可编程数据面上建立一种阈值反馈自调节机制,使优先级调度和重路由调度能适应网络波动,降低时延。实验结果表明,改进后方案在时延和抖动方面均有明显改善,提高了实时传输业务质量。 展开更多
关键词 软件定义网络 P4语言 实时传输 可编程 重路由
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基于交叉开关互连的多核堆栈处理器架构设计
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作者 刘欢庆 周永录 +1 位作者 刘宏杰 代红兵 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第7期2212-2219,共8页
为满足堆栈处理器对于并行化程序应用的需求,提出一种多核堆栈处理器架构。在单核堆栈处理器的基础上,以交叉开关作为核间互连结构,通过对指令集、高速缓存器、一致性协议以及中断机制的设计,可在一个时钟周期内完成取指、译码、执行、... 为满足堆栈处理器对于并行化程序应用的需求,提出一种多核堆栈处理器架构。在单核堆栈处理器的基础上,以交叉开关作为核间互连结构,通过对指令集、高速缓存器、一致性协议以及中断机制的设计,可在一个时钟周期内完成取指、译码、执行、核间数据传输和中断响应操作。在Xilinx FPGA芯片上进行单核、双核和四核堆栈处理器的实现,通过矩阵乘法计算进行性能实验验证,在100 MHz时钟频率的情况下,四核堆栈处理器的最大性能相当于单核堆栈处理器的3.99倍。实验结果表明,基于交叉开关互连的多核堆栈处理器架构可较好发挥多核堆栈处理器中每一个核心的性能。 展开更多
关键词 堆栈处理器 多核处理器 交叉开关 高速缓存 一致性协议 中断控制器 现场可编程门阵列
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申威平台高速网络数据处理框架的设计与实现
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作者 曹建军 佘平 聂世强 《计算机技术与发展》 2024年第7期184-191,共8页
随着大数据时代网络流量的激增,传统内核网络协议栈由于内核切换开销占比高等原因导致现有基于内核的网络数据处理系统无法充分利用10 Gb乃至100 Gb的高速网卡收发能力。为了降低内核切换开销,开源DPDK用户态网络开发套件被提出以支持... 随着大数据时代网络流量的激增,传统内核网络协议栈由于内核切换开销占比高等原因导致现有基于内核的网络数据处理系统无法充分利用10 Gb乃至100 Gb的高速网卡收发能力。为了降低内核切换开销,开源DPDK用户态网络开发套件被提出以支持高速网络流量处理,并在x86平台得到大规模应用和部署。为了满足国产化信创和网络安全的要求,面向国产申威处理器平台设计并实现了一套基于DPDK的网络流量组包解析框架,充分利用DPDK的大页内存、无锁队列等机制,设计多线程并行以发挥申威处理器多核性能,支持常见基于TCP/UDP的多种应用层协议解析,并具有轻量化和可扩展特点。基于真实硬件平台实验结果表明,该框架性能比现有主流软件提高10%左右,为基于国产处理器平台的高速网络数据处理做了初步探索。 展开更多
关键词 DPDK 协议分析 高速网络 TCP/IP协议栈 国产处理器
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高速1553BIP核的设计与实现 被引量:10
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作者 许宏杰 田泽 袁晓军 《计算机技术与发展》 2009年第12期154-157,共4页
随着MIL-STD-1553B总线在航空、航天等军事领域的综合电子信息系统中的广泛应用,系统应用对1553B协议处理器的高传输率、高可靠性以及小型化提出了更高的需求,采用传统专用芯片的方案已经不能很好地满足应用需求。从上述需求出发,文中... 随着MIL-STD-1553B总线在航空、航天等军事领域的综合电子信息系统中的广泛应用,系统应用对1553B协议处理器的高传输率、高可靠性以及小型化提出了更高的需求,采用传统专用芯片的方案已经不能很好地满足应用需求。从上述需求出发,文中全面描述了高速1553BIP的功能结构以及各功能模块的设计与实现。目前,1553BIP已经过MPW投片验证,样片的性能测试和系统应用验证结果表明,1553BIP完全符合MIL-STD-1553B协议,支持10 Mbps高速数据通信。 展开更多
关键词 MIL—STD-1553B 协议处理器 IP核 多时钟域
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一种基于网络处理器的入侵检测系统 被引量:8
10
作者 彭蔓蔓 喻飞 李仁发 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2004年第4期115-117,121,共4页
针对目前入侵检测系统的处理速率远远不能满足网络的高速发展,通过对现有IDS的体系结构和算法进行重新设计,提出了一种新的网络入侵检测体系结构。新的体系结构采用网络处理器在网络底层实现数据的采集与分析,提高了IDS的运行速度和效率... 针对目前入侵检测系统的处理速率远远不能满足网络的高速发展,通过对现有IDS的体系结构和算法进行重新设计,提出了一种新的网络入侵检测体系结构。新的体系结构采用网络处理器在网络底层实现数据的采集与分析,提高了IDS的运行速度和效率,能较好地适应高速网络环境下的入侵检测。 展开更多
关键词 入侵检测 网络安全 协议分析 网络处理器
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基于节点预测的直接Cache一致性协议 被引量:33
11
作者 张骏 田泽 +1 位作者 梅魁志 赵季中 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期700-720,共21页
处理器性能的提升依赖于对存储系统性能的挖掘.随着片上集成内核数量的不断增大和特征尺寸的持续缩小,延迟、存储可扩展的Cache一致性协议已经成为提升访存效率的关键性因素.文中提出一种基于节点预测的直接Cache一致性协议-NPP协议... 处理器性能的提升依赖于对存储系统性能的挖掘.随着片上集成内核数量的不断增大和特征尺寸的持续缩小,延迟、存储可扩展的Cache一致性协议已经成为提升访存效率的关键性因素.文中提出一种基于节点预测的直接Cache一致性协议-NPP协议,研究一致性交互延迟隐藏和目录存储开销减少技术.针对读、写缺失中存在的间接性问题和现有解决方案破坏已有数据局部性、无法获得最近数据副本等问题,分别提出节点挂起技术和直接写缺失处理技术,有效隐藏了目录访问延迟.为了实现准确的节点预测,作者还提出基于“签名”回收的历史信息更新算法,避免了冗余更新和不完整更新.使用SPLASH-2测试程序集,在基于2DMESHNoC互联的64核CMP下,相对于全映射目录协议,NPP协议的平均执行时间降幅为21.78%~31.11%;平均读缺失延迟降低14.22%~18.9%;平均写缺失延迟降低17.89%~21.13%.而获得上述性能提升的代价是网络流量平均增加6.62%~7.28%. 展开更多
关键词 单芯片多处理器(CMP) 预测 一致性协议 目录 可扩展中图法
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IEC 60870-5-101通信协议的实现与应用 被引量:11
12
作者 方炯 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2005年第9期65-66,114,共3页
本文分析了国际电工委员会(IEC)第57技术委员会(TC57)颁布的远动通信规约IEC60870-5-101,介绍了IEC60870-5-101规约在华东电网天荒坪抽水蓄能电站的实现和应用。
关键词 电力系统 数据通信 协议 多功能处理器 IEC 通信协议 应用 天荒坪抽水蓄能电站 远动通信规约 国际电工委员会
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基于BU-61580的1553B总线接口设计 被引量:22
13
作者 周远林 吴忠 丑武胜 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第35期65-68,共4页
为提高1553B总线接口的实时性并简化接口逻辑,从总线接口的应用需求出发,设计了一种基于专用接口芯片和DSP控制器的1553B总线接口。该接口采用BU-61580作为协议引擎,采用TMS320F2812作为主处理器,只有少量的粘合逻辑,无需CPLD即可完成... 为提高1553B总线接口的实时性并简化接口逻辑,从总线接口的应用需求出发,设计了一种基于专用接口芯片和DSP控制器的1553B总线接口。该接口采用BU-61580作为协议引擎,采用TMS320F2812作为主处理器,只有少量的粘合逻辑,无需CPLD即可完成无缝衔接。该接口实时性好,可靠性高,硬件电路简单。以远程终端模式为例,对设计的1553B总线接口进行了测试验证。 展开更多
关键词 1553B总线 接口设计 协议芯片 数字信号处理器 远程终端
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高速网络TCP/IP减荷的研究 被引量:1
14
作者 颜永红 张帆 严志康 《现代电子技术》 2005年第22期31-33,36,共4页
近十年来,随着网络技术的发展,网络带宽迅速增长,而同期CPU的性能未得到相应的提高。在吉比特网络下,网络终端CPU处理TCP/IP协议的能力已经成为限制网络应用的瓶颈。为了使终端用户能充分利用广阔的带宽资源,需要提高网络终端的协议处... 近十年来,随着网络技术的发展,网络带宽迅速增长,而同期CPU的性能未得到相应的提高。在吉比特网络下,网络终端CPU处理TCP/IP协议的能力已经成为限制网络应用的瓶颈。为了使终端用户能充分利用广阔的带宽资源,需要提高网络终端的协议处理能力。文中基于FPGA的硬件设计,将原来由软件完成的IP层协议功能完全卸载出来,向CPU提供硬件支持。并且通过功能仿真、综合后仿真、布局布线后仿真验证了设计的可行性,由静态时序分析可知,协议处理器的时钟频率可达50 MH z,处理IP数据流的能力可以达到1.6 G b/s的网络线速度。 展开更多
关键词 吉比特网络 终端 卸载 仿真 协议处理器
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片上多核处理器Cache一致性协议优化研究综述 被引量:5
15
作者 胡森森 计卫星 +3 位作者 王一拙 陈旭 付文飞 石峰 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期1027-1047,共21页
现代晶体管技术在单芯片上集成多个处理器已经成为现实.近年来,随着多核处理器集成核数的不断增加,高速缓存的一致性问题凸显出来,已成为多核处理器的性能瓶颈之一,亟待解决.介绍了片上多核处理器一致性问题的由来.总结了多核时代高速... 现代晶体管技术在单芯片上集成多个处理器已经成为现实.近年来,随着多核处理器集成核数的不断增加,高速缓存的一致性问题凸显出来,已成为多核处理器的性能瓶颈之一,亟待解决.介绍了片上多核处理器一致性问题的由来.总结了多核时代高速缓存一致性协议设计的关键问题,综述了近年来学术界对一致性的研究.从程序访存行为模式、目录组织结构、一致性粒度、一致性协议流量、目录协议的可扩展性等方面,阐述了近年来缓存一致性协议性能优化的方向.对目前片上多核处理器缓存一致性协议设计中存在的问题进行了讨论,并指出了未来进一步研究的方向. 展开更多
关键词 片上多核处理器 缓存一致性协议 性能优化
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ZigBee网络节点基带处理器的设计与实现 被引量:10
16
作者 施汝杰 高佩君 +1 位作者 田佳音 闵昊 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第17期219-221,共3页
设计一款新型符合ZigBee协议的无线传感器网络节点基带处理器。提出一种O-QPSK非相干解调的同步相关解码方式,解决了解调电路的结构冗余问题,降低了数字接收机的信噪比。设计收发控制器完成发送与接收流程的管理,通过模式切换和软件平... 设计一款新型符合ZigBee协议的无线传感器网络节点基带处理器。提出一种O-QPSK非相干解调的同步相关解码方式,解决了解调电路的结构冗余问题,降低了数字接收机的信噪比。设计收发控制器完成发送与接收流程的管理,通过模式切换和软件平台的优化降低了整个节点芯片的工作功耗和面积。通过Altera Stratix S80 FPGA平台进行测试验证,结果符合设计要求。 展开更多
关键词 ZIGBEE协议 无线传感器网络 基带处理器
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蜂巢温湿度数据采集与分析处理系统 被引量:6
17
作者 王锐刚 和绍禹 +2 位作者 黄峻 王晋 吴兴纯 《云南农业大学学报》 CAS CSCD 2007年第5期699-705,共7页
系统将数据采集与数据分析处理相结合,通过串行接口,实现对单片机发送的温度和湿度数据的采集,对接收的数据进行检测与分析,将采集到的数据按不同传感器号区别开来,实现在远端的PC机上存储、查询、制图、打印和显示等功能。
关键词 数据采集 MSCOMM控件 通信协议 串行通信 单片机
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DSP的通信协议栈的研究与实现 被引量:4
18
作者 伍瑞卿 顾庆水 陈伟 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期349-353,共5页
提出了一种基于TMS320C6415的嵌入式通信协议栈的实现方法。协议栈以TCP/IP/PPP为主,底层设计物理层协议,通过McBSP与信道调制解调的DSP进行数据帧收发,实现多DSP互连传输数据和物理信道状态通告;上层增加会话层,数据通过PCI总线接口与... 提出了一种基于TMS320C6415的嵌入式通信协议栈的实现方法。协议栈以TCP/IP/PPP为主,底层设计物理层协议,通过McBSP与信道调制解调的DSP进行数据帧收发,实现多DSP互连传输数据和物理信道状态通告;上层增加会话层,数据通过PCI总线接口与主机应用层协议进行通信,在DSP内部采用μC/OS-II完成多任务的调度管理。在Windows 2000上用Driver Studio设计实现cPCI的WDM驱动。实验结果表明,该协议栈具有结构紧凑、层次分明、传输速率高、回路延迟小的特点,符合设计要求。以之为基础开发的协议栈软件实现了远程测量通信。 展开更多
关键词 设备驱动 数字信号处理器 调制解调 网络协议 遥测
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基于DSP的嵌入式网络化数据采集分析系统 被引量:5
19
作者 杨健 张慧慧 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期709-713,共5页
为了实现网络通讯和远程诊断,提出了一种基于网络的嵌入式现场实时信号采集分析系统的总体方案及软硬件系统实现模式.从网络控制管理、数据处理部分设计及其接口和协同工作等角度研究了一个网络化数据采集平台的设计和实现,通过采用ARM... 为了实现网络通讯和远程诊断,提出了一种基于网络的嵌入式现场实时信号采集分析系统的总体方案及软硬件系统实现模式.从网络控制管理、数据处理部分设计及其接口和协同工作等角度研究了一个网络化数据采集平台的设计和实现,通过采用ARM和DSP主从处理器结构、嵌入式LINUX系统及合理的多任务分配机制,保证了系统的实时性要求,将网络数据传输率需求控制在可行范围内. 展开更多
关键词 数据采集 信号处理 数据通讯系统 因特网/内部网 TCP/IP协议 数字信号处理器
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基于ARM处理器的ZigBee/TD-SCDMA网关设计 被引量:5
20
作者 金纯 任涛 王晓 《电视技术》 北大核心 2012年第1期59-62,共4页
设计一种基于ARM处理器的ZigBee/TD-SCDMA的网关,用来实现数据在ZigBee网络与TD-SCDMA网络之间的透明传输。结合ZigBee模块和TD-SCDMA模块实现两个网络之间的数据转发,同时介绍了该网关的硬件设计、软件设计的思路和协议转换的原理。
关键词 ZigBee/TD-SCDMA网关 ARM处理器 协议转换
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