基于多空间内存共享的高速网络链路数据包捕获方法*

结合共享内存和NAPI技术提出了一种基于通用硬件平台和开源软件实现的高速网络链路数据包捕获方案,能够将数据包的捕获能力和捕获效率提升到一个新水平.通过实验表明,在通用PC服务器上实现该方案完全能够满足千兆链路的监测需求,数据包处理能力可达到线速148.8万pps.     

基于Winpcap的数据包捕获技术的研究

本文概述了数据包捕获技术的基本原理,简要介绍了Winpcap的内部结构及数据包捕获程序的工作流程。并针对当前普遍存在的丢包率问题给出相应的解决方案。为进一步提高网络安全、优化网络性能提供理论依据。     

UCMLib:一种多核多线程编程库

多核并行编程的开发效率和加速比是影响多核进一步发展的两个重要问题。针对这两个问题,设计并实现了一个轻量级的多核多线程库(UCMLib)。该库基于任务原语概念,提供了数据并行性和任务并行性两种表达逻辑并行性的模式;对多线程编程的复杂性进行了封装和抽象,为开发者提供了高级的编程方法而不必显式地考虑锁和竞争,并降低了并行编程难度以提高开发效率。UCMLib的任务调度器基于对任务队列和工作者线程的有效构建和管理来提高并行程序的加速比。性能测试表明,当计算规模增大时,UCMLib在数据并行性与任务并行性两方面获得了比TPL库略优的加速比。最后给出了可能的性能改进方法以及需要进一步研究的问题。     

一种基于.NET的网络数据包捕获引擎实现

介绍了一种可供.NET环境使用的网络数据包捕获引擎Npcap的开发过程。首先简单介绍了广泛使用的数据包捕获引擎Winpcap的功能及其用法,接下来详细介绍了如何在.NET环境下对Winpcap进行封装和改进形成Npcap,最后给出了Npcap的应用领域。     

网络数据包捕获工具的开发与实现

捕获网络数据包可以用来检测并分析网络面临的安全性威胁,网络数据包的捕获广泛应用于IP网络性能测量、流量分析、用户计费、网络入侵检测、网络协议分析及口令拦截等多种场合.介绍了以太网数据包的捕获机制,并在此基础上采用Linux的Lipcap和Socket两种方法,讨论了网络数据包捕获工具的开发过程,同时给出TCP/IP首部的提取方法,以便对捕获的数据作进一步的分析与处理.     

基于通用PC的高速链路数据包捕获方法评估

数据包捕获方法是流量监测的关键,不同的捕获方法在可操作性、实际应用上有所不同。为了选择适当的数据包捕获方法,通过实验对四种基于通用PC架构的数据包捕获方法进行评估,并且分析了NAPI模式和中断模式对数据包捕获方法的影响。实验表明流量大且小包多的环境下,NAPI模式对数据包捕获有很大的改善,而当大包多的情况下特别是256B以上的数据包比较多的时候,采用中断的方式捕包性能更高。     

基于DPDK的高速数据包捕获方法

不断增大的网络带宽给人们提供了丰富的网络应用和服务的同时,也给传统的数据俘获系统带来了挑战.本系统基于Intel数据平面开发套件（Data Plane Development Kit,DPDK）设计了高速网络数据包捕获软件.能够更好适应目前校园网高速网络数据包捕获的要求,为网络数据包分析提供技术支持.最后,本文对基于DPDK的数据包捕获系统和传统Libpcap进行了实验结果对比,表明基于DPDK的数据包捕获系统能够明显提升高速网络出口数据俘获的性能.     

网络监控系统中数据包捕获分析模块的实现

网络监控系统对所有的网络行为进行监控,诸如监控对互联网的访问及监控局域网之间的通信等。本文主要介绍了网络监控系统中的数据包捕获模块的设计与实现,和以网络监控系统在监控对互联网的访问方面的应用为例,介绍了网络监控系统中的数据包分析模块的设计与实现。     

多核多线程环境下的程序并行优化方法

受到功耗和温度的限制,传统的单核处理器性能难以提升,多核计算成为新的处理器模式。然而现有的多线程程序设计是以单核处理器为基础发展而来,无法高效利用多个处理核心来提升性能。以OpenMP为基础,对程序进行多线程优化,以实现多核处理器上多线程的并行,并通过经典的N皇后问题案例进行验证。     

基于NAPI的数据包捕获技术研究

论文分析了Linux数据包捕获机制及其局限,提出使用结合了轮询和中断优点的NAPI技术对数据包捕获引擎进行改进,实验结果证明了NAPI技术能有效地提高数据包捕获效率。     

32位多线程包处理微引擎的设计

硬件多线程技术是网络处理器中的核心技术，本文介绍了一个专门面向网络协议处理的硬件多线程包处理微引擎NRS05的设计，详细介绍了其流水线的整体结构，提出了一种基于混合多线程的动态调度策略实现了长延时操作的隐藏，保证单线程性能能够满足应用需求的同时保证了各线程在执行核上运行的公平性，并将多线程技术和流水线技术进行了结合，解决了传统处理器中指令间因控制相关导致的流水线停顿问题，最后给出了设计的综合结果及包处理性能．     

ALCHEMIST: A General Purpose Transformation Generator

ALCHEMIST is a general purpose transformation generating environment, which supports specification, generation and execution of data transformations. ALCHEMIST allows an abstract specification of the transformation through a window-based interface and supports the generation and compilation of transformation program code from these specifications. Unlike compiler-compilers, ALCHEMIST is intended to automate building transformations between two complex representation formats and is thus especially suitable for constructing transformations between database tools, CASE tools, graphical editors or text formatters. In this paper we describe the design principles and the structure of ALCHEMIST, and demonstrate its use. We also discuss our experiences with several example transformations and present a real-life case study of using ALCHEMIST for interfacing two software development environments.     

网络UDP数据包的捕获

数据包截获和分析技术是网路管理中的基本技术,通过使用Libpcap中的函数pcap_loop()进行循环捕获UDP协议数据,然后对捕获到的网络数据包进行分析。通过实验证明,Libpcap在UDP数据包捕获方面具有部署简单、操作便捷、实用高效的特点。     

一种基于中断的多线程高速图像采集系统

图像采集系统是数字图像处理领域的核心部件之一。在 ＰＣ上开发基于 Ｗｉｎｄｏｗｓ９５／９８的即插即用高速图像采集系统已成为数字图像处理领域的必然发展趋势。针对目前普遍采用的定时器采样方式的缺陷,提出了一种基于事件的多线程帧中断技术以实现高速、准确的图像采集。提出了由虚拟设备驱动程序、标准设备驱动程序以及 Ｗｉｎ３２应用程序组成的三级图像采集系统结构并给出了各部分的完整设计方案及实现细节。特别采用了中断挂接、事件同步、消息传递、双帧存交替以及优先级设定等技术确保图像采集的实时性。     

一种高效网络数据捕包平台的设计与实现

提出了一种基于用户空间的捕包平台设计——ULPF（User Level Packet Filter）。系统完全在用户空间实现；通过修改网卡驱动将数据绕过操作系统内核直接提交给用户空间避免了耗时的数据拷贝操作；利用网络数据包长度的局部性实现了一个高效的内存分配算法避免了多线程带来的内存分配开销。实验证明，该平台基本可以实现将网络数据流线速还原到TCP层。     

A Concurrent General Purpose Operator Interface

Compact interactive control consoles are rephcing traditional control rooms as operator interfaces for physical processes. In the irust major application of concurrent programming outside the area of operating systems, this paper presents a design for a general purpose operator interface which uses a color graphics terminal with a touch-sensitive screen as the control console. Operators interact with a process through a collection of application-dependent displays generated interactively by users familiar with the physical process. The use of concurrent programming results in a straightforward and reliable design which may easily be extended to support multiple devices of varying types in the control console. An implementation of the Operator Interface in Concurrent Pascal currently in progress is also discussed.     

基于DMA实现高速数据包收发*

网络测试是了解网络流量,分析业务性能的重要手段。如何实现高速链路流量捕获分析是目前人们非常关注的问题。在网络处理器上设计了一种BIOS下基于DMA技术的接收、发送以太数据帧的方法,以提高处理器数据包处理能力。该方法已经在BCM1250处理器上实现,测试实验表明,该方法数据包处理能力较之嵌入式Linux环境下提高了两倍。     

网络数据包捕获机制研究

网络数据包捕获技术,是实现入侵检测、网络安全审计的关键技术。本文改进了国外传统的数据包捕获函数库Libpcap捕获数据包的方案。原方案在网卡捕获到数据包后,数据包从内核到用户层需要进行多次拷贝,造成大量数据包的丢失,致使无法正确还原网络用户的会话过程。改进的方案改变了原有的数据包存取模式,使用一个循环缓冲器直接完成捕获数据到用户层的传递。根据实验的结果显示,改进后的方案捕获数据包的性能比传统的方法有显著提高。     

图形处理器通用计算关键技术研究综述

当前图形处理器的通用计算取得长足发展,为适应通用计算图形处理器在硬件体系结构和软件支持方面完成相应调整和改变,面对各种应用领域中数据规模增大的趋势,多GPU系统和GPU集群的研究应用日趋增多.以流处理器及图形处理器硬件体系为依据,介绍学术和工业领域中流处理器及图形处理器体系变化趋势.从软件编程环境、硬件计算与通信等方面展开讨论,阐述通用计算中图形处理器的关键问题,包括编程模型及语言的发展和方向,存储模型的量化研究、访存模式和行为的优化以及分布式存储管理的热点问题,典型通信原型系统的对比及通信难点的分析,GPU片内和片间的负载均衡,可靠性和容错计算,GPU功耗评测及低功耗优化的研究进展.综述在海量数据处理、智能计算、复杂网络、集群应用领域中图形处理器的研究进展及成果.总结在通用计算发展中存在的技术问题和未来挑战.     

RTAI下的网络报文捕获平台

针对传统报文捕获机制中内存拷贝冗余、中断处理及上下文切换频繁等弊端,提出在用户空间控制报文传输的思想,采用实时Linux内核及零拷贝思想对网卡驱动进行改造。捕包平台在捕获64 Byte及1 500 Byte的报文时,吞吐量分别达到了473 Mb/s和943 Mb/s,实验结果证明,与传统报文捕获平台相比,新平台的性能有显著提高。