检索结果-内蒙古大学图书馆

电子学报 2018年第7期46卷 1609-1616页

作者：兰天翼郭云飞范宏伟兰巨龙国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002

为了解决无状态加速器对有状态虚拟网络功能(Virtual Network Function,VNF)的加速效果较差的问题,该文提出了一种基于可编程硬件的有状态功能处理加速架构(Stateful Function Processing Acceleration Architecture,SFPA).SFPA通过为数据平面提供有状态处理单元(Staeful Processing Unit,SPU),将数据包处理任务卸载到数据平面上.此外,SFPA能够为多个VNF独立地分配加速资源,并采用资源分配优化算法降低硬件资源开销,提高了加速架构的灵活性.基于Net FPGA-10G平台的实验结果表明,SFPA架构下,VNF的吞吐量是采用DPDK加速时的2.9倍,是无状态硬件加速器的1.7倍;资源分配优化算法的优化率最高可达41.9%.

关键词：网络功能虚拟化可编程硬件有状态处理硬件加速资源分配优化

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基于可编程硬件的NFV数据包加速处理结构

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电子学报 2017年第12期45卷 3076-3080页

作者：兰天翼郭云飞兰巨龙段通国家数字交换系统工程技术研究中心，河南郑州450002

针对网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)在通用服务器中部署的处理性能受限问题,该文提出了一种基于硬件加速的虚拟网络功能(Virtual Network Function,VNF)处理结构:FARD(Function Adaptive and Resource Dividable hardware structure).通过可编程的包头解析器和动作处理器,FARD可实现任意L2/3/4层功能实例的硬件加速处理;通过动态可分割的匹配表结构,FARD支持不同功能实例间的资源动态分配和隔离.基于NetFPGA-10G的实验结果表明,对比基于纯软件实现的VNF,FARD加速结构提升了近60倍的包处理吞吐率.

关键词：网络功能虚拟化可编程硬件通用加速结构可分割匹配表资源分割优化

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基于可编程硬件的虚拟路由器数据平面设计与实现

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电子学报 2013年第7期41卷 1268-1272页

作者：刘中金李勇杨懋苏厉金德鹏曾烈光清华大学电子工程系北京100084

未来网络体系结构创新和验证亟需建设虚拟化网络实验平台,虚拟路由器作为其中的核心组网设备,其结构和性能决定了实验平台的灵活性和承载能力.本文提出基于并行流水线的虚拟路由器数据平面结构,结合并行包分类和异步多指针轮询调度机制... 详细信息

未来网络体系结构创新和验证亟需建设虚拟化网络实验平台,虚拟路由器作为其中的核心组网设备,其结构和性能决定了实验平台的灵活性和承载能力.本文提出基于并行流水线的虚拟路由器数据平面结构,结合并行包分类和异步多指针轮询调度机制,在同一物理底层上实现了多个相互隔离的并行异构路由器.本设计在可编程硬件上进行了原型实现,并结合商用及软件路由器在真实的网络环境中部署、测试与实验.实验结果表明与传统单流水线结构相比,本设计能以更高灵活性和并行性支持异构的路由器实例独立运行;在逻辑资源开销和延时特性未显著增加的情况下,并行虚拟路由器可以达到与硬件可比的线速转发能力.

关键词：虚拟化数据平面并行流水线可编程硬件

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基于可编程硬件的软件定义网络中带QoS保证的数据面研究

基于可编程硬件的软件定义网络中带QoS保证的数据面研究

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作者：曾若瑜浙江大学

学位级别：硕士

随着Internet技术和规模的迅猛发展,互联网上的业务种类层出不穷,传统网络的尽力而为的服务已不能满足现阶段网络发展的要求；另一方面,网络设备的封闭性阻碍了网络创新,这促使了软件定义网络的产生和可编程硬件在网络研究与应用中的大... 详细信息

随着Internet技术和规模的迅猛发展,互联网上的业务种类层出不穷,传统网络的尽力而为的服务已不能满足现阶段网络发展的要求；另一方面,网络设备的封闭性阻碍了网络创新,这促使了软件定义网络的产生和可编程硬件在网络研究与应用中的大量使用。由于传统硬件的封闭性,以前的网络研究多是基于软件模拟,缺乏在硬件环境中的实现与评估,或者过于简单和硬性,缺乏应用价值。本文首先介绍了软件定义网络的发展现状,其中OpenFlow已经取得一定的成功。其次介绍QoS的基本概念,并重点分析了目前的主流的两类队列调度算法：基于时间戳的公平队列调度算法和基于轮询的调度算法,并结合硬件环境分析了这些算法的缺点：它们不是难以实现就是缺乏灵活性。接着,本文针对传统算法的缺点和软件定义网络的新特点提出了一种新的基于DWRR的队列调度算法SADWRR。该算法在DWRR的基础上,为了软件定义网络聚流的隔离性、适应不均匀的流量并充分利用闲置的硬件资源,采用双层策略,在聚流间采用固定带宽分配策略,在聚流内采用基于权重的策略,使得资源分配具有灵活性和可控性。然后,本文在介绍了常见软件定义网络的数据面后,基于可编程硬件设计了带QoS保证的数据面,并通过实验验证了SADWRR算法,显示出良好的公平性与灵活性,且易于在硬件中实现,可以作为ASIC的设计原型,因此具有重要意义。最后总结了本文所做的工作,并提出了进一步的研究方向。

关键词：软件定义网络可编程硬件 QoS 资源预留资源隔离队列调度

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基于可编程硬件的异构数据库优化技术研究

基于可编程硬件的异构数据库优化技术研究

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作者：卢方舟中国科学院大学

学位级别：硕士

近年来随着互联网技术的飞速发展，特别是社交网络、电子商务、物联网和云计算等产业的兴起，企业和用户的数据规模急剧增长。伴随着数据的爆炸式增长，亟需对海量数据进行快速处理和分析。由于通用处理器功耗限制和内存墙的存在，工业... 详细信息

近年来随着互联网技术的飞速发展，特别是社交网络、电子商务、物联网和云计算等产业的兴起，企业和用户的数据规模急剧增长。伴随着数据的爆炸式增长，亟需对海量数据进行快速处理和分析。由于通用处理器功耗限制和内存墙的存在，工业界开始寻求利用异构硬件加速业务以获得更高的性能和能源效率。在各种利用GPU、FPGA和ASIC等异构硬件的加速解决方案中，FPGA加速器因低能耗、高吞吐率和可重编程特性，在数据库这类数据密集型应用上，有其他类型加速器难以比拟的性能和灵活性优势。基于可编程硬件的异构数据库是未来高性能数据库设计的一个重要方向。　　LevelDB和RocksDB等key-value数据库在工业界有着广泛的应用，近年来也作为存储引擎广泛的应用到MyRocks、MongoRock和CockroachDB等SQL和NoSQL数据库中。针对LevelDB在高写入负载情况下大量compaction操作造成系统性能下跌和抖动的问题，本文在CPU-FPGA异构平台上设计并实现基FPGA硬件加速compaction任务的key-value存储引擎。本文主要的工作有以下几点:1）高效的FPGA片上数据库加速模块设计与实现，通过流水线、向量并行和乱序执行等硬件优化高效执行compaction任务;2）适用于CPU-FPGA异构平台的数据库存储引擎设计与实现，设计并实现适用CPU-FPGA异构平台的弹性容错的compaction任务加速框架;3）基于异构平台存储引擎的NoSQL数据库设计与优化，在采用基于LSM-Tree的存储引擎的NoSQL数据库上验证FPGA硬件加速效果。　　本文通过dbbench和YCSB benchmark对基于FPGA硬件加速的存储引擎和NoSQL数据库进行了测试，测试表明在高写入负载情况下，通过FPGA加速compaction任务，有效减少了系统的资源消耗，改善了数据库的整体性能并减少性能抖动，为解决基于LSM-Tree的存储引擎写入性能瓶颈问题提供了新的思路。

关键词：异构数据库可编程硬件存储引擎优化设计

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可编程硬件加速空间跳跃光线投射算法

可编程硬件加速空间跳跃光线投射算法

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长城2008国际医学物理大会暨第14届中国医学物理学术年会

作者：崔笑宇赵越东北大学中荷生物医学信息与工程学院

目的:在医学领域,计算机断层扫描(CT)及核磁共振图像(MRI)技术不断发展,医学影像设备需处理的数据量不断增大,医学图像三维重建的实时性是近期研究的热点。将基于光学思想的光

关键词：光线投射算法可编程硬件空间跳跃

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一种基于P4可编程硬件交换机的公平性流量管制方法

一种基于P4可编程硬件交换机的公平性流量管制方法

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作者：崔林李炜坚 510632 广东省广州市天河区黄埔大道西601号

本发明涉及网络流量管制技术领域，特别是涉及一种基于P4可编程硬件交换机的公平性流量管制方法，包括：当数据包到达时，提取所述数据包的标识符，并基于所述标识符检查所述数据包所在流的存储空间内的活跃流；计算所述活跃流的数量以... 详细信息

标准号: CN118158162A

本发明涉及网络流量管制技术领域，特别是涉及一种基于P4可编程硬件交换机的公平性流量管制方法，包括：当数据包到达时，提取所述数据包的标识符，并基于所述标识符检查所述数据包所在流的存储空间内的活跃流；计算所述活跃流的数量以及所述数据包所在流的带宽上限，生成令牌数，并根据所述令牌数确定所述数据包的转发结果；再次检查所述数据包所在流的存储空间内的活跃流并更新后，基于所述转发结果对所述数据包进行处理，完成流量管制。本发明能够达到完全在可编程数据平面实现流量管制，形成了更加灵活、高效和准确的流量管理。

关键词：数据包流量管制存储空间令牌数标识符转发标识符检查可编程数据可编程硬件数据包到达带宽上限流量管理网络流量公平性交换机管制灵活更新检查

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基于可编程硬件浮点库的FPGA加速方法

基于可编程硬件浮点库的FPGA加速方法

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作者：段晓辉仲雅莉王晞阳 214072 江苏省无锡市滨湖区吟白路1号

本发明提供的基于可编程硬件浮点库的FPGA加速方法，涉及FPGA的加速方法技术领域，包括采用dspfloat数据类型；dspfloat数据类型包括1位宽比特的符号位、指数位和尾数位；符号位的值为0表示正数，符号位的值为1表示负数；指数位为NEXP... 详细信息

标准号: CN115421685A

本发明提供的基于可编程硬件浮点库的FPGA加速方法，涉及FPGA的加速方法技术领域，包括采用dspfloat数据类型；dspfloat数据类型包括1位宽比特的符号位、指数位和尾数位；符号位的值为0表示正数，符号位的值为1表示负数；指数位为NEXP比特；尾数位为NFRAC比特；指数位采用补码的方式存储；尾数位表示浮点的有效数据，隐藏高位比特1；指数位、尾数位的位宽可以进行自定义。本发明提供的dspfloat的指数位宽和尾数位宽可以进行自定义，规避了float数据类型精度不足和double数据类型位宽过大的缺陷，在保证应用需求精度的基础上，达到更高的频率，减少计算资源占用，提高计算速度。

关键词：尾数数据类型符号位位宽自定义浮点可编程硬件数据类型位计算资源应用需求有效数据补码存储占用保证

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一种基于P4可编程硬件交换机的公平性流量管制方法

一种基于P4可编程硬件交换机的公平性流量管制方法

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作者：崔林李炜坚 510632 广东省广州市天河区黄埔大道西601号

标准号: CN118158162B

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一种基于可编程硬件的数据处理方法以及装置

一种基于可编程硬件的数据处理方法以及装置

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作者：王玉伟 518057 广东省深圳市南山区高新区科技中一路腾讯大厦35层

本发明实施例公开了一种基于可编程硬件的数据处理方法以及装置，其中方法包括：在可编程硬件中的多个单位子处理器中选择目标单位子处理器，并在所述目标单位子处理器中的待检测路径上设置异常业务触发条件；若在所述待检测路径上所检... 详细信息

标准号: CN108628694B

本发明实施例公开了一种基于可编程硬件的数据处理方法以及装置，其中方法包括：在可编程硬件中的多个单位子处理器中选择目标单位子处理器，并在所述目标单位子处理器中的待检测路径上设置异常业务触发条件；若在所述待检测路径上所检测到的目标异常业务行为满足所述异常业务触发条件，则记录与所述目标异常业务行为和所述待检测路径相关联的异常业务信息；接收用户侧的异常分析设备发送的异常信息查看请求，根据所述异常信息查看请求将所记录的异常业务信息通过驱动层发送至所述异常分析设备，以使所述异常分析设备根据所述异常业务信息进行异常分析操作。采用本发明，可以缩短系统调试周期，并可以降低运维难度。

关键词：异常业务异常分析待检测路径子处理器可编程硬件触发条件异常信息多个单位接收用户目标单位设备发送缩短系统信息通过选择目标数据处理驱动层记录运维调试发送关联检测

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