数据面论文-郑凌

数据面论文-郑凌

导读:本文包含了数据面论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:软件定义网络,分组交换,多级流表,分组分类

数据面论文文献综述

郑凌[1](2019)在《高性能SDN数据面若干关键技术研究》一文中研究指出随着通信技术与互联网的飞速发展,网络规模和应用需求的大幅增长与现有网络的服务能力及环境的矛盾变得日益显着。网络带宽的持续攀升、网络业务的丰富化、个性化等都向构建互联网基础架构的交换机和路由器提出了更高要求。然而,现有网络设备的功能依赖于封闭硬件的特性,导致其难以适应新功能新业务的多样化需求。针对上述情况,软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)提出了全新的探索思路:将网络设备的控制平面与数据平面解耦合,网络的控制功能由统一的控制器完成,实现网络的集中化控制。网络交换设备实仅现数据转发的功能,构成SDN的数据面。控制器与交换机之间采用开放的可编程接口,构建动态、开放、可控的网络环境。因此,SDN作为一项新兴的网络技术,正受到学术界和工业界的持续关注。作为构建SDN网络的基础设施,SDN数据面根据上层的数据转发规则,完成高速的业务处理与数据转发,是影响整个网络的性能的关键所在。随着网络带宽的高速发展以及不同新型业务的出现,需要SDN数据面满足高带宽、大容量、更精细的流识别与服务质量保障等需求。本文重点研究SDN的数据面,从数据面的功能结构出发,结合实际工程应用的需要,对高带宽环境下SDN数据面对输入业务进行线速处理的若干关键技术和相关问题进行研究。论文的主要工作和取得的研究成果如下:1.研究了SDN多级流表的构建问题。针对SDN中流表规模的扩张以及流表存储资源利用率低效的问题,提出一种两步式多级流表构建算法。第一步基于流表中不同的流类别对匹配域进行拆分,简化不同流类别之间的通配表项;第二步根据匹配域的重复率对流表进行正交分解,进一步压缩了流表中的冗余表项。仿真表明,该算法能够压缩60%以上的流表存储空间,并且能够达到100Gbps的线速处理能力。2.研究了SDN数据面中的高速分组分类问题。针对现有方法无法对范围匹配提供较好支持的问题,提出一种支持范围匹配的分组分类算法(RSBV)以及一种支持任意字段匹配的高速分组分类算法(AFBV)。RSBV算法首先分析了范围匹配的特点,将范围匹配规则集进行分级预编码并存储在存储器中。在查找时,根据各个子字段的查找结果进行布尔运算得出最终的匹配结果。在此基础上,AFBV算法结合了RSBV算法和二维流水结构的Stride BV算法,将规则的匹配域分为不同的类型并进行并行处理,从而能够支持精确匹配,前缀匹配,范围匹配以及任意位置掩码匹配等多种字段类型。两种算法都能够通过二维流水的硬件架构,提高数据处理速度。仿真结果表明,对于位宽为512 bit,共1K条规则的规则集,AFBV算法的数据吞吐率能够达到520MPPS。相对于对比方法,本文算法在有效支持范围匹配的基础上,数据吞吐率提高了37%~44%,相对于TCAM功耗降低了43%。3.研究了SDN数据面中,共享缓存虚拟输出排队的场景下的高性能队列管理问题。这部分研究主要包括以下两方面内容。第一,针对共享缓存交换结构中,在突发流量下多队列的公平性问题,采用了一种共享-保障队列管理机制(SPQM)。其核心思想是将存储空间分为共享区和保障区。每个端口具有自己的保障缓存区,不能被其他端口使用。共享区的存储空间被所有端口所共享。为分析SPQM机制的性能,使用排队理论对缓存分区问题进行形式化描述,并推导得出闭合形式的公式。通过数值分析,可求解出近似最优化的缓存分区方案。仿真结果表明SPQM机制相对于对比方法,能够在非均匀业务流量场景下降低系统的总体阻塞概率。此外,我们在基于FPGA的以太网交换平台上验证了该方法的性能,表明该方法具有时间复杂度低,易于硬件实现的优点。第二,在多优先级队列的场景下,研究了面向多优先级队列的服务质量保障(QoS)优化问题。为了实现共享缓存的高效利用,同时为不同优先级队列提供区分服务,提出一种基于优先级门限反压的QoS优化方法(BQOM)。其主要思想是在入队端增加基于反压机制的优先级门限。当较高优先级流量较大时,主动抑制较低优先级的入队流量,保证高优先级流量得到更好服务从而降低系统总体的阻塞概率。利用排队理论对系统进行建模与分析,并得出最优化的优先级门限划分方法。仿真结果表明,该方法能够在降低系统的总体阻塞概率的同时,增加缓存利用率。此外,我们在FPGA上实现了该方法,并通过一个具体的接入网络案例进一步验证了其性能。测试结果表明该方法在实际网络中运行效果良好。4.研究了SDN数据面中高速大容量分组缓存的问题。首先,针对高性能SDN交换机对于高速大容量数据包缓存的需求,设计了一种并行混合的SRAM/DRAM分组缓存架构。此外,为实现高速缓存空间的有效利用并优化片外DRAM的带宽利用率,提出一种超时触发的动态缓存管理算法(DMA-HT)。该算法为每个队列动态分配缓存,并增加一个超时字段,用于控制每个队列在缓存中的停滞时间。为分析算法性能,使用排队理论对所提算法进行建模,并对多项性能指标进行了定量分析。通过理论分析,可以在多种流量场景下,得出停滞超时时间的最优解。软件仿真与FPGA验证结果表明,该算法能够有效降低系统的丢包率与时延,并能够在最坏情况下,将DRAM的带宽利用率提高2.1倍。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2019-04-01)

朱晓东,王劲林,王玲芳[2](2018)在《软件定义网络中协同存储数据面快速转发》一文中研究指出针对利用具备存储能力的网内节点进行协同存储需依据周边缓存状态快速转发数据包的问题,提出了一种数据面快速转发方法。该方法采用在交换机内对每一端口维护两个布隆过滤器(BF)的方式,实现在数据面对于周边缓存状态的维护;同时扩展了协议无感知转发指令,该指令直接查询BF,依据所查询结果,采用优化的转发流程转发数据包,实现依据周边缓存状态的快速转发。实验结果表明:依据控制器所维护状态进行转发在输入速率为80Kb/s即达到性能瓶颈,而所提方法可在111 Mb/s时线速转发数据包,且转发效率略优于协议无感知转发原本的直接转发指令;所采用的BF维护的方式内存开销最多仅为流表项维护周边缓存状态方式内存开销的20%。在具备存储能力的软件定义网络(SDN)中,采用所提方法可在数据面维护周边缓存状态,提升协同存储依据周边缓存状态转发数据包的效率。(本文来源于《计算机应用》期刊2018年08期)

毕云云[3](2017)在《基于稀疏变换和形态成分分析的地震数据面波压制》一文中研究指出地震勘探是勘测石油天然气等矿藏的重要手段,通过对人工激发地震波的观测和分析,可推断出地质形态和构造,进而寻找到油气圈闭。随着勘探技术的不断发展,勘探区域地质环境日渐复杂、隐蔽,使得获取的原始地震资料受到愈加严重的干扰,影响后续地震资料的解释和油气藏判断的准确性。因此,有效去除地震数据中的噪声干扰,获得高信噪比、高分辨率、高保真度的地震资料在地震数据处理中尤为重要。面波是地震勘探中较为常见的相干干扰,利用合适的方法去除地震记录中的面波,对于后续地震资料的处理和解释具有十分重要的意义。稀疏表示是信号的一种简洁有效的表达方式,能够使用尽可能少的基原子的线性组合来表示原始信号。目前稀疏表示以其自身的优越性已被广泛应用到信号处理的多个领域,将稀疏表示中的稀疏分解理论与地震信号处理相结合,充分利用地震信号在冗余字典上分解后具有的稀疏性,能够有效促进地震数据处理过程中噪声压制问题的求解。本文基于稀疏表示理论,对稀疏变换及形态成分分析方法在面波压制方面的应用进行了研究,主要工作及创新点归纳如下:(1)介绍了稀疏表示理论相关知识,对常见的两种稀疏分解算法以及稀疏表示字典进行了详细的介绍,重点对离散余弦变换、小波变换、曲波变换字典进行了深入研究,并分析了各变换字典在稀疏表示性能上的优缺点。(2)研究了稀疏变换在地震数据面波压制上的发展现状,深入探究了常用的两种稀疏变换-小波变换和曲波变换。在对曲波变换的研究基础上,引入了二次曲波变换的思想,更精确的定位出含面波的尺度和方向后,将阈值处理后的曲波系数作反变换即可得到最终的压制结果。通过与小波变换法和一次曲波变换法的处理结果相对比,二次曲波变换的效果均优于这两种方法,信噪比上也有明显的提高。(3)研究了以信号的稀疏性和形态多样性为基础的形态成分分析理论,并将其应用到地震数据面波压制中。地震记录数据量大且成分复杂,利用形态成分分析将地震信号中不同成分分别用具有不同原子特征的字典来稀疏表示,可以更有效的刻画出地震数据的主要特征。本文在此基础上将离散曲波变换字典和优化后的二维局部离散余弦变换字典分别作为面波和反射波的稀疏表示字典,利用块协调松弛算法对两种字典构建的稀疏表示模型进行求解,较好的实现了面波的分离和压制,并通过对比实验验证了该方法的正确性和优越性。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2017-04-01)

于洋,梁满贵,王哲[4](2016)在《基于向量地址的数据中心网络数据面模型的研究》一文中研究指出针对数据中心网络利用率低、管控方式复杂和运维成本高等问题,提出一种基于向量交换的数据中心网络数据面模型(vector address data center,VADC),并对其结构和部署进行了详细说明。结合软件定义网络技术,引入一种新型源路由地址——向量地址(vector address,VA)作为数据交换标签,解决了数据中心扩展性、成本和能耗等问题。设计了通过自主研发的基于NetFPGA的低造价OpenFlow设备和商业级服务器来构建新型数据中心网络架构,新数据流建立时,无需下载流表,消耗的控制信令数量约减少72%。实验结果表明,该方案具有良好的实用性和可编程特性,为构建未来绿色数据中心网络体系架构提出了一个重要思路。(本文来源于《四川大学学报(工程科学版)》期刊2016年04期)

朱伟强,杨顺辽,张正炳,莫延钢,桂志先[5](2015)在《地震数据面波衰减性能定量评价》一文中研究指出目前地震数据中面波衰减处理结果的评价还没有定量标准,仅通过观察对比面波衰减前后的地震剖面和频谱来进行主观、定性评价。在总结面波滤除处理性能要求的基础上,提出了地震记录中面波道和反射道的概念,分析了反射道数据误差和面波道数据自相关的性能特点,定义了面波衰减比作为评价面波衰减性能的客观定量指标。研究结果表明,所提出的以面波衰减比的平均值作为定量评价标准是有效的。(本文来源于《长江大学学报(自科版)》期刊2015年23期)

赵贺林[6](2015)在《考试数据“面线点”的叁级分析方法——做大数据时代下的智慧型物理教师》一文中研究指出结合物理教学,介绍了对考试数据进行面→线→点不同级别的分析,以获取对教学工作情况较为全面的了解与认识.力争做大数据时代下的智慧型教师.(本文来源于《物理通报》期刊2015年04期)

王哲,梁满贵,及晓萌,Fillipus,Mateus,Abisai[7](2015)在《源端控制的OpenFlow数据面》一文中研究指出为了实现流表的多元快速查找,OpenFlow交换机一般采用TCAM存储和查找流表,从而带来了扩展性、成本和能耗的问题。尽管可以采取流表压缩、引入RAM存储器等方法,但仍无法彻底解决使用TCAM造成的局限性。针对这个问题提出了源端控制的0penFlow数据面模型,即SCOF(source-controlled OpenFlow)。它以一种源路由地址一向量地址(VA)作为数据分组的交换标签,VA完全定义了通信路径。SCOF的数据转发设备是向量交换机,不需要存储和查找流表,只根据VA即可完成数据分组转发。SCOF模型降低了交换机硬件复杂度,简化了流表更新过程,克服了OpenFlow的扩展性问题。(本文来源于《通信学报》期刊2015年03期)

王果[8](2014)在《不同平台激光点云数据面状信息自动提取研究》一文中研究指出不同平台的激光扫描设备,以其数据获取的高效性和扫描视角的互补性已成为智慧城市叁维数据快速获取的重要手段。论文从原始LiDAR点云入手,在系统总结和分析了激光测距和扫描原理以及不同平台LiDAR系统的原理和数据格式的基础上,对直接从不同平台的激光点云中感兴趣的面状信息自动提取策略、系统框架与实现算法进行深入研究。对于原始大场景LiDAR点云,提出了自适应多格网尺寸的点云滤波方法,通过点云数据自动计算滤波参数和点云区域化后局部的高差信息,将原始激光点云进行滤波,无需数据内插保持了LiDAR点云数据原始信息而且具有较高的自动化程度,实验结果表明可有效分离地面点云和非地面点云;对于非地面点云数据,在分析现有分割方法的基础上,结合局部点云密度,提出一种顾及局部点云密度的多平台激光点云面片分割方法,对比实验表明提出的方法具有良好的分割效果;对于探测的面状信息点云,经过坐标变换,利用-shape算法进行轮廓提取,通过选取机载、车载、地面扫描数据进行验证,成功自动分割并提取出面状信息的轮廓。借助MFC和OpenGL,在VS2010下利用VC++开发出可视化和点云自动提取系统。(本文来源于《中国矿业大学(北京)》期刊2014-04-08)

陈雪萍,卢军,张光华[9](2014)在《基于多核的控制面和数据面邻居表信息同步》一文中研究指出为了解决AC(接入控制器)基于多核快转软件平台下控制面和数据面数据的快速转发,文章基于该多核快转软件平台深入分析了无线网络AC控制面和数据面实现邻居表信息同步的原因,介绍了控制面和数据面邻居表信息同步的原理,提出了一种适合无线网络AC的控制面和数据面邻居表信息同步的方案,并编程实现。实验结果表明,该方案能够实现无线AC控制面和数据面邻居表信息的同步。(本文来源于《光通信研究》期刊2014年01期)

孙志刚,吕高锋,陈一骄[10](2013)在《对软件定义网络数据面抽象的重新思考》一文中研究指出提出了一种基于标签的更加灵活的SDN交换机数据面抽象——LabelCast。LabelCast利用标签交换机制解决SDN交换机中的复杂规则匹配问题,采用Cast程序扩展机制解决交换机转发面的功能可编程问题。LabelCast不但可以简化SDN数据面规则匹配复杂性,还可以通过在数据面加载应用的处理程序支持可编程的数据面功能扩展。(本文来源于《中兴通讯技术》期刊2013年05期)

数据面论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对利用具备存储能力的网内节点进行协同存储需依据周边缓存状态快速转发数据包的问题,提出了一种数据面快速转发方法。该方法采用在交换机内对每一端口维护两个布隆过滤器(BF)的方式,实现在数据面对于周边缓存状态的维护;同时扩展了协议无感知转发指令,该指令直接查询BF,依据所查询结果,采用优化的转发流程转发数据包,实现依据周边缓存状态的快速转发。实验结果表明:依据控制器所维护状态进行转发在输入速率为80Kb/s即达到性能瓶颈,而所提方法可在111 Mb/s时线速转发数据包,且转发效率略优于协议无感知转发原本的直接转发指令;所采用的BF维护的方式内存开销最多仅为流表项维护周边缓存状态方式内存开销的20%。在具备存储能力的软件定义网络(SDN)中,采用所提方法可在数据面维护周边缓存状态,提升协同存储依据周边缓存状态转发数据包的效率。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

数据面论文参考文献

[1].郑凌.高性能SDN数据面若干关键技术研究[D].西安电子科技大学.2019

[2].朱晓东,王劲林,王玲芳.软件定义网络中协同存储数据面快速转发[J].计算机应用.2018

[3].毕云云.基于稀疏变换和形态成分分析的地震数据面波压制[D].合肥工业大学.2017

[4].于洋,梁满贵,王哲.基于向量地址的数据中心网络数据面模型的研究[J].四川大学学报(工程科学版).2016

[5].朱伟强,杨顺辽,张正炳,莫延钢,桂志先.地震数据面波衰减性能定量评价[J].长江大学学报(自科版).2015

[6].赵贺林.考试数据“面线点”的叁级分析方法——做大数据时代下的智慧型物理教师[J].物理通报.2015

[7].王哲,梁满贵,及晓萌,Fillipus,Mateus,Abisai.源端控制的OpenFlow数据面[J].通信学报.2015

[8].王果.不同平台激光点云数据面状信息自动提取研究[D].中国矿业大学(北京).2014

[9].陈雪萍,卢军,张光华.基于多核的控制面和数据面邻居表信息同步[J].光通信研究.2014

[10].孙志刚,吕高锋,陈一骄.对软件定义网络数据面抽象的重新思考[J].中兴通讯技术.2013

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