一、快速以太网的性能优化（论文文献综述）
苗元嘉[1]（2020）在《基于TRDP协议的列车以太网网络性能研究》文中研究表明2018年“复兴号”动车组正式投入商业运营,标志着我国的动车组技术已经达到国际领先水平,且具有完全自主知识产权。以计算机网络为核心的列车通信网络实现列车运行过程中的车辆控制、检测和诊断功能。由于列车网络通信时延,丢包等网络性能问题会对列车网络控制系统的实时性与可靠性造成影响,进而影响列车的行车安全。因此为保障列车安全运行,研究并改善列车网络性能便成为当前列车网络控制技术的重点。本文首先对列车实时以太网网络系统和通信机理进行分析和研究,从理论上分析网络时延、时延抖动和网络丢包产生的原因。其次基于TRDP协议搭建半实物仿真平台,根据列车拓扑发现协议与DHCP服务通信机制进行实验平台动态组网,完成列车初运行与终端设备动态获取IP地址功能。然后根据列车牵引过程的工况设计VCU设备、HMI设备和牵引模拟单元的软件,通过实验平台模拟列车在ETB骨干网络上传输牵引控制信号,在ECN组成网内传输速度信号,并使用Wireshark软件在线监视捕获报文数据。开发了一款专用网络性能分析的软件,对列车网络性能数据变化趋势进行可视化分析。分析了牵引控制指令与速度信号报文在不同发送周期、报文尺寸和网络负载下对网络时延、时延抖动和网络丢包的影响。针对增加网络负载对网络性能影响较大这个问题,研究链路聚合和负载均衡算法对网络性能的优化,对比研究加权轮询算法和哈希算法的优缺点,选择哈希算法作为网络负载均衡算法,并使用OPNET仿真软件进行仿真优化计算。最后通过实验验证在增加网络负载的情况下链路聚合和哈希负载均衡算法对网络性能优化的有效性。
陈鲍孜[2]（2019）在《面向MPSoC虚拟化体系结构的操作系统关键技术》文中指出集成电路制造工艺的发展与人们对计算性能的不断追求,使得MPSoC成为从移动计算到高性能计算硬件平台上的主流发展方向。随着越来越多的计算单元被集成到单一芯片上,如何更有效地使用单芯片上的资源从而获得良好的系统伸缩性成为摆在系统软件设计者前面的重要问题。在MPSoC系统上部署虚拟化技术是解决该问题的一种有效的解决方式。同时,虚拟化也带来了保障虚拟机的安全和提高虚拟机系统性能的挑战。针对面向MPSoC虚拟化体系结构的操作系统技术进行研究,可为未来基于多核处理器芯片的系统软件设计与实现提供良好的理论与技术基础,具有重要的理论意义与应用价值。本文针对面向MPSoC虚拟化体系结构的操作系统关键技术中的虚拟化系统结构、边信道安全隔离机制、网络I/O虚拟化的扩展性性能优化等方面展开了一系列的研究。文章首先对开源虚拟化平台与体系结构、虚拟机安全与I/O虚拟化技术进行了综述,然后介绍了基于飞腾硬件虚拟化技术的的操作系统设计,对虚拟化体系结构的边信道安全与高可伸缩MPSoC网络I/O的虚拟化技术进行了研究,最后实现了飞腾平台下基于硬件分区的虚拟机监控器并完成了系统性能测试。具体贡献包括:1)针对飞腾平台的体系结构特点,设计了基于飞腾硬件虚拟化技术的操作系统。文章分析了飞腾平台所提供的CPU虚拟化、内存虚拟化、中断虚拟化以及计时器虚拟化的硬件机制,讨论了飞腾平台下虚拟化系统设计中触发自陷的敏感操作、虚拟机上下文切换、两阶段地址转换机制、中断注入方式以及计时系统,完成了面向飞腾平台虚拟化系统的软件设计。此外,文章分别从CPU虚拟化支持、上下文切换方式、内存虚拟化机制、计时器虚拟化机制、中断以及中断注入分析对比了飞腾平台硬件虚拟化机制与Intel x86平台的异同。2)针对虚拟化体系结构下的边信道安全,提出了一种针对熔断漏洞主动切断隐蔽信道的防护方法。该方法在检测到异常时将噪声注入边信道或对微体系结构状态进行复位,实现了针对熔断漏洞的按需隔离。相比现有的KAISER,该方法还可以用于防御针对系统寄存器的信息泄露（熔断漏洞变种II）。由于噪声注入或状态复位的操作仅出现在异常处理路径上,因此大部分普通应用程序的性能几乎不受到影响。根据测试,该方法引入的系统性能折损率不超过1%。此外,本文针对幽灵漏洞的Retpoline防护方案进行了性能分析,提出了利用用户态网络的性能优化方案,使其网络I/O性能折损率从6.67%降低至1.27%。3)针对多核虚拟机的可扩展性问题,设计实现了基于飞腾体系结构的多队列虚拟网络I/O机制。根据实验观测,当网络I/O并发度逐步提高时,飞腾平台下虚拟机系统性能出现了明显的性能回退,增加虚拟CPU数量反而会降低系统性能。基于飞腾硬件中断虚拟化技术,本文使用虚拟MSI实现了多队列虚拟网络I/O。该机制提高了飞腾平台下虚拟机的中断处理性能,增强了虚拟机网络报文处理在多核系统上的可扩展性。实验表明,当虚拟机的CPU核心数设置为12时,相对优化前设计,虚拟网络I/O的并发请求处理吞吐率在Linux网桥、Macvlan以及Open vSwitch三种配置下分别提高了53.03%、59.78%与71.26%。4)实现了基于飞腾平台的硬件分区虚拟机监控器,解决了由飞腾平台缓存特性引入的模拟设备实现问题。相比x86架构,飞腾平台将页面高速缓存的一部分管理工作暴露给软件系统。对于飞腾平台下模拟I/O设备的实现,系统软件需要显式地介入高速缓存系统,以保证系统正常运行所需的缓存一致性。本文对飞腾平台高速缓存一致性特点进行深入分析后,改进了虚拟化平台下客户操作系统内核的加载流程,解决了飞腾平台下模拟设备的缓存不一致问题。
李中原[3]（2019）在《基于PROFINET协议的通信网关的设计》文中认为随着以太网和信息技术（IT）的广泛应用,将以太网技术和IT技术集成到自动化系统之中,是自动化技术升级的必然需求,因此PROFINET技术应运而生。PROFINET技术是一种开放的、创新的工业以太网标准,它可以满足自动化领域的各种需求,PROFINET既支持标准的TCP/IP通信,又能提供标准以太网不能实现的时间确定性的功能,这使其成为了一个理想的工业网络。目前工业现场广泛使用的传感器、变频器、各种仪器仪表大多是通过Modbus协议与外部控制器进行串行通信,企业无法对各种设备进行网络化的管理,这样阻碍了企业数字化与网络化的发展。本课题针对Modbus网络无法直接与PROFINET网络进行通信的问题,设计了一款基于西门子ERTEC200P的ROFINET-Modbus通信网关系统,实现了PROFINET网络与Modbus网络之间的数据通信。本网关在Modbus一侧既可以配置为主站,也可以配置为从站,使用灵活操作简单,单次数据传输最高可达1440字节,同时研究了PROFINET数据帧的实时性能,根据PROFINET数据帧的结构及其在交换机中的转发方式,推导出了数据在网络中的传输延时,并且给出三种性能优化的方法,对实际的应用起到了理论指导作用。本文首先介绍了PROFINET工业以太网技术,阐述了PROFINET IO的相关概念并且对PROFINET的通信原理进行了分析,最后得出了PROFINET通信的特点。针对RPOFINET通信的特点,对PROFINET数据帧传输的实时性进行了理论推导,并且给出了优化PROFINET性能的三种方法:快速转发、数据帧打包和数据分段,给实际应用提供了理论指导。根据PROFINET协议与Modbus协议的标准参考模型,提出了网关系统的整体设计方案,并根据整体方案设计并制作了相应的硬件平台,编写网关系统协议转换的软件,完成了网关系统的软件与硬件的联合调试。最后搭建了系统测试平台,完成了网关功能与性能的测试,测试结果表明网关系统可以正常完成PROFINET协议与Modbus协议转换的功能。
凌杰[4]（2018）在《基于Docker的Hadoop中小集群性能的研究》文中提出在网络世界的不断发展下,数据的规模增长巨大。面对如此海量规模的数据,Hadoop平台作为大数据处理平台,凭借着其优秀的数据处理能力和较低的硬件需求,已经成为当前大数据处理的主流平台。Hadoop作为目前适用最为广泛的大数据处理框架,对其进行优化可以更好的处理不同的大数据应用。Hadoop将会在大数据时代的继续保持其不可撼动的地位,对Hadoop的优化也将会是一个长期课题。本文通过利用Docker容器技术,充分整合现有的硬件资源,并在其基础上对Hadoop集群进行详细的分析和研究,实现了对基于Docker容器的Hadoop中小集群的性能优化。在对Map/Reduce的执行过程做了详细的分析后,提出了对其setup/cleanup任务、job/tasks通知机制、数据分配进行的优化。通过分析setup/cleanup任务,将原本的心跳机制改为直接通知机制;job/tasks中的重要事件通知从原来的心跳机制改为RPC方式传输,而其他事件通知还是用原本的心跳机制;数据分配则是根据各个节点的不同计算能力,通过计算其性能比率进行更为合理的数据存储位置分配。基于以上研究,测试优化方案的任务执行时间和未优化的任务执行时间相比较,最后按照网络流量、CPU占用率和内存使用率来评估优化方案对系统负载的影响。测试结果表明,本文的优化方案提高了Hadoop中小型集群的性能,并且对系统的负载影响在可接受范围内。
赵之克[5]（2016）在《基于电力载波的视频监控系统的研究》文中研究说明随着社会的进步和人们生活水平的提高,人们的安保意识也在不断增强。视频监控系统作为安保行业最有力的工具,被应用到了越来越多的领域。然而,对于船舶内、煤矿井下等特殊场合,难以完成普通视频传输线路铺设。基于电力载波的视频监控系统,能够通过分布广泛的电力线进行视频数据传输,具有建设成本低、周期短、可靠性高等优点,解决了特殊场合视频监控系统搭建的难题。但是,为了尽可能地降低视频传输带宽,该系统一般采用H.264/AVC标准进行视频编码。由于H.264/AVC视频编码标准运算复杂度高、视频编码耗时长,导致系统效率较低、实时性较差。针对以上问题,本文的主要研究内容有以下两点:1.针对系统效率较低、实时性较差的问题,对H.264/AVC视频编码标准进行了深入研究,提出了高效率的快速运动估计算法E-UMHexagon S。通过仿真实验证明,E-UMHexagon S算法与标准运动估计算法UMHexagon S相比,在不降低率失真性能的同时,平均节省了11.56%的运动估计时间,提高了H.264/AVC视频编码的速度。2.研究基于电力载波的视频监控系统的设计与实现,研究内容包括系统架构设计、软硬件设计与实现,并将E-UMHexagon S算法应用于系统中。针对系统架构设计,通过分析现有视频监控系统结构以及系统固有特性,设计了系统结构模型。针对系统软硬件设计,采用ARM+Linux作为视频采集压缩的软硬件平台,并利用INT6400构成电力载波通信模块。通过实验证明,同标准运动估计算法相比,本文提出的E-UMHexagon S算法能在维持电力载波视频监控系统图像显示质量基本不变的前提下,明显地改善系统的实时性能。
张宇爽[6]（2016）在《EtherNet/IP工业以太网的性能研究与应用》文中认为随着交换技术和快速以太网技术的发展,工业以太网应用于工业现场已经越来越广泛。工业以太网具有开发环境好,支持Visual C++、VB、Java等多种语言；数据传输速率快,百兆、千兆以太网已经应用广泛,比传统现场总线快几十倍、甚至百倍；资源共享能力强,实现企业层与控制层—体化管理；价格低廉,工业以太网的发展前景十分广泛。工业以太网取代传统的现场总线,应用在工业现场是必然的趋势。本文采用了OPNET网络仿真软件,对EtherNet/IP工业以太网进行了建模仿真分析,并利用罗克韦尔自动化公司的网络平台,搭建了具体的工业现场控制网络。本文首先分析了EtherNet/IP如何从协议、信息交换方式、网络拓扑结构三个方面保证实时信息的实时性、可靠性,并建立模型,进行仿真分析。具体工作是在OPNET软件搭建了EtherNet/IP网络模型,包括TCP/IP的网络模型和下层以太网网络模型。随后在平台上发送实时信息和非实时信息来测量不同通信方式下的网络延时、带宽利用率、丢包率等参数,来确定其性能是否满足工业现场应用需求。为了分析了不同的网络结构对网络延时的影响,本文仿真分析了树形和线形的网络拓扑结构下的网络,得到其不同结构下的显式通信和隐式通信的网络时延参数。通过对比得出树形网络结构要好于线形；最后得出网络组网的原则。最后利用罗克韦尔自动化公司提供的硬件和软件,搭建了利用工业以太网、控制网和设备网通信的分布式水箱液位监控系统和汽车线控转向／制动系统的应用实例。主要对系统的硬件和软件进行了设计,包括网络设计、程序设计和网络组态。验证了工业以太网的适用性。
王晓聪[7]（2016）在《面向嵌入式应用的网络性能提升的研究》文中研究说明随着计算机硬件的不断发展,嵌入式设备越来越多的被应用在高要求的领域,同时对网络通信的性能也提出了更高的要求。尽管目前已经出现了很多高性能嵌入式硬件平台,但是现今成熟的嵌入式网络协议栈往往不能很好的利用这些硬件资源,导致网络性能没有得到明显的提升。如何提升嵌入式应用的网络性能已经成为在开发嵌入式应用过程中的一个重要问题。本论文以高性能的嵌入式系统为出发点,针对其硬件特性,对嵌入式网络协议栈实现中的关键技术进行优化,改善网络协议栈的实时性能和吞吐量,从而提升嵌入式应用的网络性能。本文对这些关键技术进行了理论评估,选择了LwIP协议栈和RT-Linux实时操作系统作为研究对象,并在此基础上进行了实践。在实践中,将网络协议栈的进程模型设计成两层结构,接口层为一个进程,网络层及以上协议层为一个进程,在充分利用并行机制的情况下,提高协议栈内部处理数据的速度;缓冲区的静态划分和动态分配不仅降低了管理内存上的耗时,而且减少了内存碎片的产生;在TCP控制块管理上,放弃原先通过循环遍历来查找控制块的方案,改用Hash模块来优化查找算法,避免因查找而消耗大量时间;在TCP定时器的管理上,通过为其设计两层时间轮表,提高了处理定时器的效率,有效的减少了处理定时器所需花费的时间。对Select接口进行优化,通过实现epoll接口,减少因数据在内核空间和用户空间之间传递而产生的内存消耗,并且减少了判断文件描述符状态的所消耗的时间。最后,本文对优化前后的网络协议栈进行了基本通信功能的测试和网络性能的测试,分析测试结果得出优化后的网络协议栈的网络性能有了明显的提升。
魏青梅[8]（2015）在《基于无线传感器网络的智能家居系统设计与实现》文中认为科学技术的不断进步和生活水平的不断提高,让人们对居住环境的要求不断升级。人们希望居住的环境不再仅仅能提供物理上的休息空间,还能够具备舒适和便捷的特性,因此智能家居系统在近年来得到了越来越多的发展。智能家居是一个兼备建筑、网络、通信、自动化,集管理和服务为一体的高效舒适、安全环保的居住环境,能够根据不同用户的需求提供个性化的生活空间。由于无线传感器网络具有扩展能力强、通信能力强、自组织能力强等优点,基于无线传感器网络的智能家居系统成为了现在智能家居领域的主要发展方向,因此本文开展了基于无线传感器网络的智能家居系统的设计与实现。论文分析了智能家居的基本结构和主要功能,研究了无线传感器网络的基本原理和主要特点,设计实现了基于ZigBee协议的无线传感器网络智能家居系统,并通过研究对无线传感器网络路由协议的改善优化了智能家居系统的网络性能。在此基础上,完成了智能家居系统的软硬件设计,实现了智能家居系统的开发,论文的主要工作包括以下几个方面:1.针对智能家居系统的需求和无线传感器网络的应用范围广,适应能力强的特点,深入研究了实现低工作能耗、长生命周期的智能家居网络需要重点解决的问题,基于ZigBee协议构建了无线传感器网络智能家居系统。2.分析了不同的无线传感器网络路由协议的功能、特点和使用范围,将基于地理信息位置的能效路由协议引入到本文设计的智能家居系统中,采用信息反馈机制和节点交替使用的方法改进了路由空洞问题的解决方法,仿真结果表明本方法可提高能效路由协议的节能性,在相同的仿真条件下,采用改进算法后,节点的平均能耗要比采用未改进算法降低约10%,第一个节点的死亡时间较未改进算法延长了约42%。3.完成了智能家居系统的软硬件设计。设计了主控制器的电源、时钟、串口等部分电路,以及传感器节点的电源、时钟电路、开关控制器等部分电路,并针对无线传感器网络智能家居系统的应用要求,完成了应用软件的编写。4.完成了系统测试。分别开展了系统的组网测试、无线通信功能测试和系统整体功能测试,验证了系统的组网能力,极限通信能力和系统对不同传感器节点的控制能力以及系统的数据采集和处理能力。各项测试结果表明论文实现的智能家居系统满足设计要求。
荣晓明,蔡燕,姜文涛[9]（2015）在《基于ARM Cortex-M0的开关磁阻电机参数检测系统设计》文中研究说明为了实现对开关磁阻电机驱动系统（SRD）工作状态的实时监测及分析,设计了一种基于ARM Cortex-M0对SRD系统的母线电压、瞬时相电流、转速等参数实时检测和采集的系统。单片机对系统的母线电压、瞬时相电流、转速及温度进行实时检测,将采集到的数据经网卡传输给上位机,由上位机将数据以图形的方式显示,并同步存储到MYSQL数据库,方便调用分析。通过这样的设计,不仅为开关磁阻电机的性能优化和故障分析提供了数据支持,同时也为SRD系统过压保护、过流保护、过热保护的设计提供了依据。
只升阳[10]（2014）在《基于周期性休眠的以太网节能策略及性能研究》文中进行了进一步梳理随着互联网技术的高速发展，日益增多的通讯业务对能量的消耗越来越大。如何降低网络能耗、提高系统效率已经成为研究者广泛关注的热点话题。论文针对以太网技术，提出基于周期性休眠的节能策略，并进行系统性能分析。首先，综合考虑以太网节能效率和系统响应性能，在IEEE802.3az的基础上，引入休眠延时、提前唤醒和分段计时机制，提出一种基于周期性休眠单速率传输的以太网节能策略。在离散时间范畴内建立一个带有休假延迟和N策略的多重休假排队模型，利用母函数方法进行模型解析，给出能量节省率和平均响应时间等性能指标的表达式。其次，考虑由数据传输的突发性特点以及由此造成的网络负载不均衡的现象，将ARL（Adaptive Rate Link）技术与LPI（Low Power Idle）技术相结合，提出一种基于周期性休眠双速率传输的以太网节能策略。建立一个单阈值可变服务率及N策略的多重休假排队模型，构造三维Markov链，给出系统的稳态分布。进一步推导出能量节省率和平均响应时间等性能指标的表达式。然后，针对两种节能策略分别进行数值实验和仿真实验，定量刻画休眠延迟计时器、休眠周期计时器、提前唤醒计数器、速率转变阈值及低传输速率等参数对系统性能的影响，并验证两种节能策略的有效性。最后，基于实验数据中反映出的能量节省率和平均响应时间之间的折衷关系，通过构造目标函数，进行基于周期性休眠单速率传输的以太网节能策略和基于周期性休眠双速率传输的以太网节能策略的系统优化。
二、快速以太网的性能优化（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、快速以太网的性能优化（论文提纲范文）
（1）基于TRDP协议的列车以太网网络性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 列车通信网络发展现状 |
| 1.2.2 工业以太网在列车网络中的应用 |
| 1.3 课题研究内容及论文结构 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 本章小结 |
| 第二章 列车实时以太网及通信性能指标 |
| 2.1 列车实时以太网网络系统 |
| 2.1.1 列车级以太网研究 |
| 2.1.2 列车拓扑发现协议 |
| 2.1.3 车辆级以太网研究 |
| 2.2 列车实时以太网通信机制 |
| 2.2.1 列车实时数据协议研究 |
| 2.2.2 过程数据通信机制 |
| 2.2.3 DHCP服务通信机制 |
| 2.3 列车网络通信性能评价指标 |
| 本章小结 |
| 第三章 列车以太网网络性能实验平台设计 |
| 3.1 列车以太网网络性能实验平台设计方案 |
| 3.2 列车以太网网络性能实验平台硬件设计 |
| 3.2.1 骨干网节点 |
| 3.2.2 车辆控制单元 |
| 3.2.3 司机室显示屏 |
| 3.2.4 以太网交换机 |
| 3.2.5 列车牵引模拟单元 |
| 3.3 列车网络动态组网 |
| 3.3.1 ETBN初运行 |
| 3.3.2 DHCP动态分配IP地址 |
| 3.4 列车以太网网络性能实验平台软件设计 |
| 3.4.1 VCU程序设计 |
| 3.4.2 HMI界面设计 |
| 3.4.3 牵引模拟单元程序设计 |
| 本章小结 |
| 第四章 数据分析软件开发与网络性能测试分析 |
| 4.1 数据分析软件设计 |
| 4.1.1 软件需求分析 |
| 4.1.2 软件开发环境 |
| 4.1.3 软件总体架构设计 |
| 4.1.4 软件界面设计 |
| 4.1.5 软件功能设计 |
| 4.2 发送周期对列车网络通信性能的影响 |
| 4.3 报文尺寸对列车网络通信性能的影响 |
| 4.4 网络负载对列车网络通信性能的影响 |
| 本章小结 |
| 第五章 基于链路聚合的网络性能优化 |
| 5.1 链路聚合 |
| 5.1.1 链路聚合控制协议 |
| 5.1.2 链路聚合原理分析 |
| 5.2 负载均衡算法 |
| 5.3 基于OPNET网络性能仿真 |
| 5.3.1 OPNET建模机制 |
| 5.3.2 网络模型设计 |
| 5.3.3 节点模型设计 |
| 5.3.4 进程模型设计 |
| 5.3.5 仿真参数配置及结果分析 |
| 5.4 基于链路聚合网络性能优化验证 |
| 5.4.1 链路聚合功能实现 |
| 5.4.2 基于链路聚合的优化验证 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 基于TRDP协议的列车以太网网络性能实验平台 |
| 致谢 |
（2）面向MPSoC虚拟化体系结构的操作系统关键技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 相关技术与研究成果 |
| 1.2.1 开源虚拟化平台与体系结构 |
| 1.2.2 虚拟机安全 |
| 1.2.3 I/O虚拟化 |
| 1.3 研究内容与贡献 |
| 1.4 论文结构 |
| 第二章 面向飞腾平台的虚拟化操作系统设计 |
| 2.1 CPU虚拟化 |
| 2.1.1 硬件机制 |
| 2.1.2 软件设计 |
| 2.2 内存虚拟化 |
| 2.2.1 硬件机制 |
| 2.2.2 软件设计 |
| 2.3 中断虚拟化 |
| 2.3.1 硬件机制 |
| 2.3.2 软件设计 |
| 2.4 计时器虚拟化 |
| 2.4.1 硬件机制 |
| 2.4.2 软件设计 |
| 2.5 与Intel平台虚拟化技术的比较 |
| 第三章 虚拟化体系结构的边信道安全 |
| 3.1 现代超标量处理器上的边信道 |
| 3.1.1 硬件基础 |
| 3.1.2 边信道攻击策略 |
| 3.2 基于流水线动态执行的边信道攻击 |
| 3.2.1 幽灵漏洞攻击 |
| 3.2.2 熔断漏洞攻击 |
| 3.3 针对幽灵与熔断攻击的现有防护方法 |
| 3.3.1 针对幽灵漏洞攻击的防护 |
| 3.3.2 针对熔断漏洞攻击的防护 |
| 3.4 Retpoline防护方案下的系统性能优化 |
| 3.4.1 Retpoline防护方案对系统性能的影响 |
| 3.4.2 用户态网络I/O |
| 3.5 针对熔断漏洞的按需隔离机制 |
| 3.5.1 方案设计 |
| 3.5.2 实验与性能评估 |
| 3.5.3 讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 高可伸缩MPSoC网络I/O虚拟化技术 |
| 4.1 飞腾平台虚拟并发网络I/O性能折损的现象 |
| 4.2 多队列虚拟网卡设备的设计与实现 |
| 4.2.1 多队列半虚拟化网络I/O |
| 4.2.2 飞腾平台下虚拟多队列网络I/O中断的实现 |
| 4.3 性能评估方法 |
| 4.4 实验结果 |
| 4.4.1 总吞吐率 |
| 4.4.2 事务处理总时间 |
| 4.4.3 连接与等待时间 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 飞腾平台虚拟化操作系统的实现与系统性能测试 |
| 5.1 基于硬件分区的虚拟机监控器实现 |
| 5.1.1 系统初始化 |
| 5.1.2 内存管理 |
| 5.1.3 域间通信 |
| 5.1.4 分区的创建 |
| 5.2 飞腾虚拟化平台下的高速缓存一致性 |
| 5.2.1 客户操作系统内核加载时的缓存一致性 |
| 5.2.2 模拟设备的缓存一致性 |
| 5.3 性能评测 |
| 5.3.1 系统级测试与评估 |
| 5.3.2 面向深度学习的测试与评估 |
| 5.3.3 面向高性能计算应用的测试与评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（3）基于PROFINET协议的通信网关的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展方向 |
| 1.2.1 国内外研究现状 |
| 1.2.2 发展方向 |
| 1.3 课题的研究内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第二章 PROFINET工业以太网技术 |
| 2.1 PROFINET协议概述 |
| 2.2 PROFINET IO概念 |
| 2.2.1 PROFINET IO设备分类 |
| 2.2.2 PROFINET IO设备模型 |
| 2.2.3 应用关系和通信关系 |
| 2.2.4 GSD设备文件描述 |
| 2.3 PROFINET通信原理分析 |
| 2.3.1 PROFINET实时性等级 |
| 2.3.2 TCP/IP标准通信 |
| 2.3.3 PROFINET实时通信 |
| 2.3.4 PROFINET等时同步通信 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 PROFINET实时性的计算与优化 |
| 3.1 PROFINET实时性的计算 |
| 3.1.1 RT实时数据帧传输的性能计算 |
| 3.1.2 不考虑时钟抖动的IRT数据帧传输的性能计算 |
| 3.2 PROFINET性能的优化 |
| 3.2.1 快速转发(Fast Forwarding,FF) |
| 3.2.2 数据帧打包(Data Frame Packaging,DFP) |
| 3.2.3 分段(Fragmentation) |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 PROFINET-Modbus通信网关方案设计 |
| 4.1 Modbus协议概述 |
| 4.1.1 Modbus报文介绍 |
| 4.1.2 Modbus数据传输格式 |
| 4.1.3 Modbus功能码 |
| 4.2 网关协议转换方案设计 |
| 4.2.1 PROFINET从站通信 |
| 4.2.2 网关数据映射设计 |
| 4.2.3 Modbus主站/从站通信设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 系统硬件设计与实现 |
| 5.1 系统硬件总体架构 |
| 5.2 ERTEC200P核心控制器介绍 |
| 5.3 系统硬件电路设计 |
| 5.3.1 电源接口电路 |
| 5.3.2 GPIO接口电路 |
| 5.3.3 PROFINET接口电路 |
| 5.3.4 SDRAM接口电路 |
| 5.3.5 FLASH接口电路 |
| 5.3.6 RS-485接口电路 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 系统软件设计与实现 |
| 6.1 网关系统软件的整体架构 |
| 6.2 eCos实时操作系统 |
| 6.2.1 eCos实时操作系统概述 |
| 6.2.2 eCos实时操作系统的移植 |
| 6.3 PROFINET协议栈 |
| 6.3.1 PROFINET协议栈概述 |
| 6.3.2 PROFINET协议栈编译配置 |
| 6.4 PROFINET与 Modbus通信软件设计 |
| 6.4.1 网关IO设备应用程序初始化 |
| 6.4.2 网关组态信息的解析 |
| 6.4.3 网关Modbus程序设计 |
| 6.4.4 网关协议转换程序设计 |
| 6.5 本章小节 |
| 第七章 系统测试与结果分析 |
| 7.1 网关测试环境的搭建 |
| 7.2 网关通信测试与结果分析 |
| 7.2.1 网关Modbus主站通信测试与结果分析 |
| 7.2.2 网关Modbus从站通信测试与结果分析 |
| 7.3 本章小节 |
| 第八章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表论文和参加科研情况 |
| 附录 |
| 致谢 |
（4）基于Docker的Hadoop中小集群性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的研究背景及意义 |
| 1.2 论文的主要内容 |
| 1.3 论文的组织结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 相关背景知识介绍 |
| 2.1 Hadoop集群技术综述 |
| 2.1.1 Hadoop平台简介 |
| 2.1.2 MapReduce模型 |
| 2.1.3 HDFS数据存储管理 |
| 2.1.4 YARN资源管理 |
| 2.2 Docker容器技术 |
| 2.2.1 Docker容器技术的发展 |
| 2.2.2 Docker容器技术的介绍 |
| 2.2.3 Docker容器技术的优点 |
| 2.3 相关工具插件 |
| 2.3.1 Hive数据仓库工具简介 |
| 2.3.2 NetFlow及相关工具 |
| 2.3.3 Cascading |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于Docker的Hadoop集群流量监控平台 |
| 3.1 流量监控平台概述 |
| 3.2 Docker容器网络 |
| 3.3 基础环境搭建 |
| 3.4 流量监控平台模型设计 |
| 3.5 流量监控平台模型分析 |
| 3.5.1 总体工作流程 |
| 3.5.2 Flow监视器和Collection |
| 3.6 相关实验 |
| 3.6.1 实验设置 |
| 3.6.2 测试结果分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 集群性能优化的方案设计 |
| 4.1 优化方案说明 |
| 4.1.1 MapReduce优化分析 |
| 4.1.2 分析MapReduce执行过程 |
| 4.1.3 数据分配说明 |
| 4.1.4 集群资源分析 |
| 4.2 优化方案设计 |
| 4.2.1 优化setup/cleanup任务 |
| 4.2.2 优化job/tasks通知机制 |
| 4.2.3 优化数据分配 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 测试与评估 |
| 5.1 测试环境 |
| 5.2 测试分析 |
| 5.2.1 心跳机制优化分析 |
| 5.2.2 数据分配优化分析 |
| 5.2.3 可扩展性分析 |
| 5.2.4 对系统负载的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 论文不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（5）基于电力载波的视频监控系统的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 本文结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 视频压缩编码技术研究 |
| 2.1 视频压缩编码简介 |
| 2.2 视频压缩编码的基本方法 |
| 2.3 H.264/AVC编码标准研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 H.264/AVC编码性能优化研究 |
| 3.1 H.264/AVC实时应用的局限 |
| 3.2 H.264/AVC编码性能优化方案 |
| 3.3 UMHexagonS算法的优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 系统设计与实现 |
| 4.1 系统方案设计 |
| 4.2 系统硬件设计与实现 |
| 4.3 系统软件设计与实现 |
| 4.4 系统测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（6）EtherNet/IP工业以太网的性能研究与应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 现场总线发展现状 |
| 1.2.2 工业以太网研究现状 |
| 1.2.3 工业以太网发展存在的问题 |
| 1.3 研究意义和主要工作 |
| 1.3.1 论文研究意义 |
| 1.3.2 论文主要工作 |
| 1.4 本文结构 |
| 2 ETHERNET/IP协议分析及性能优化方案设计 |
| 2.1 IEEE802.3系列标准和TCP/IP协议介绍 |
| 2.1.1 IEEE802.3系列标准 |
| 2.1.2 TCP/IP协议 |
| 2.2 ETHERNET/IP两种现场应用模式 |
| 2.2.1 Netlinx网络架构 |
| 2.2.2 一网到底 |
| 2.3 CIP协议分析 |
| 2.3.1 对象模型 |
| 2.3.2 通信机制 |
| 2.3.3 通信对象 |
| 2.3.4 服务 |
| 2.3.5 对象库 |
| 2.3.6 设备描述 |
| 2.4 关键问题分析 |
| 2.4.1 实时性 |
| 2.4.2 可靠性和恢复能力 |
| 2.4.3 网络安全性 |
| 2.5 提高网络性能的方案设计 |
| 2.5.1 提高实时性的方案 |
| 2.5.2 提高可靠性的方案 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 ETHERNET/IP网络仿真模型与性能分析 |
| 3.1 OPNET软件介绍 |
| 3.1.1 OPNET软件简介 |
| 3.1.2 OPNET的通信机制 |
| 3.2 仿真对象分析 |
| 3.2.1 EtherNet/IP协议分析 |
| 3.2.2 MAC帧结构 |
| 3.2.3 CIP报文 |
| 3.3 模型建立 |
| 3.3.1 建模方案 |
| 3.3.2 EtherNet/IP的网络模型 |
| 3.3.3 EtherNet/IP的节点模型 |
| 3.3.4 EtherNet/IP的进程模型 |
| 3.3.5 报文封装设置 |
| 3.3.6 网络信息交换方式设计 |
| 3.3.7 网络拓扑结构设计 |
| 3.4 模型仿真及网络性能对比分析 |
| 3.4.1 高负载下网络性能 |
| 3.4.2 低负载下网络性能 |
| 3.4.3 不同网络信息交换方式下延时 |
| 3.4.4 不同网络拓扑结构下延时 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 ETHERNET/IP网络应用实例 |
| 4.1 分布式多点水箱液位监控系统 |
| 4.1.1 网络架构设计 |
| 4.1.2 系统硬件设备 |
| 4.1.3 系统软件设计 |
| 4.1.4 BOOTP-DHCP服务器 |
| 4.2 汽车线控转向/制动系统 |
| 4.2.1 网络结构设计 |
| 4.2.2 系统硬件设备 |
| 4.2.3 系统软件实现 |
| 4.2.4 OPC服务器 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）面向嵌入式应用的网络性能提升的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 论文的主要研究内容及工作 |
| 1.3 论文组织及章节安排 |
| 第二章 实时嵌入式网络协议栈的体系结构 |
| 2.1 实时网络协议栈的架构 |
| 2.2 常见实时网络协议栈 |
| 2.2.1 BSD网络协议栈 |
| 2.2.2 uIP网络协议栈 |
| 2.2.3 LwIP网络协议栈 |
| 2.3 网络协议栈的选择 |
| 2.4 实时嵌入式操作系统的选择 |
| 2.4.1 实时嵌入式操作系统的特点 |
| 2.4.2 几种实时嵌入式操作系统的比较及选择 |
| 2.4.3 RT-Linux操作系统简介 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 提升嵌入式应用网络性能的优化思路 |
| 3.1 网络协议栈的进程模型 |
| 3.2 缓冲区管理技术 |
| 3.2.1 缓冲区静态划分 |
| 3.2.2 缓冲块动态分配 |
| 3.3 TCP控制块管理技术 |
| 3.3.1 LwIP的TCP控制块管理 |
| 3.3.2 LwIP的TCP控制块查询 |
| 3.4 定时器管理技术 |
| 3.4.1 常用定时器管理方案 |
| 3.4.2 LwIP的定时器管理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 提升嵌入式应用网络性能的实践 |
| 4.1 网络协议栈的进程模型的优化 |
| 4.2 缓冲区管理优化 |
| 4.2.1 缓冲区静态划分 |
| 4.2.2 缓冲块动态分配 |
| 4.3 TCP控制块管理优化 |
| 4.4 TCP定时器管理的优化 |
| 4.4.1 TCP定时器的重新设计 |
| 4.4.2 TCP定时器管理 |
| 4.5 SELECT接口优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 提升嵌入式应用网络性能的测试 |
| 5.1 测试环境 |
| 5.2 网络协议栈基本功能的测试 |
| 5.2.1 测试目标 |
| 5.2.2 测试结果及分析 |
| 5.3 网络协议栈的优化效果测试 |
| 5.3.1 耗时测试 |
| 5.3.2 吞吐量测试 |
| 5.3.3 测试结果及分析 |
| 第六章 总结及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（8）基于无线传感器网络的智能家居系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 无线传感器网络在智能家居系统中的应用 |
| 1.3 论文的研究内容和主要工作 |
| 第二章 智能家居系统总体结构设计 |
| 2.1 智能家居系统的基本结构和主要功能 |
| 2.1.1 智能家居系统功能与架构分析 |
| 2.1.2 智能家居系统的主要功能 |
| 2.2 无线传感器网络特性分析 |
| 2.2.1 无线传感器网络的基本原理 |
| 2.2.2 无线传感器网络的主要特点 |
| 2.2.3 主要的无线数据传输技术 |
| 2.3 基于ZigBee协议的无线传感器网络智能家居系统设计 |
| 2.3.1 Zigbee协议的标准和规范 |
| 2.3.2 基于Zigbee协议的无线传感器网络结构 |
| 2.3.3 智能家居系统设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 智能家居系统网络性能分析与优化设计 |
| 3.1 无线传感器网络路由协议性能分析 |
| 3.2 无线传感器网络路由协议的分类和比较 |
| 3.2.1 平面路由协议 |
| 3.2.2 层次路由协议 |
| 3.2.3 基于地理信息位置的路由协议 |
| 3.3 基于改进GEAR协议的智能家居系统网络性能优化 |
| 3.3.1 路由协议适用性对比分析 |
| 3.3.2 GEAR协议的改进和应用 |
| 3.4 仿真实验与结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 智能家居系统的软硬件设计与实现 |
| 4.1 核心控制设备硬件设计 |
| 4.1.1 主控制器硬件设计 |
| 4.1.2 无线通信模块硬件设计 |
| 4.2 传感器节点硬件设计 |
| 4.2.1 数据处理部分设计 |
| 4.2.2 数据采集部分设计 |
| 4.3 主控制器软件设计 |
| 4.3.1 交叉编译环境构建 |
| 4.3.2 Bootloader的配置 |
| 4.3.3 内核的移植和文件系统的建立 |
| 4.3.4 应用程序的编码和移植 |
| 4.3.5 指令和信息传输设计 |
| 4.4 传感器节点软件设计 |
| 4.5 人机交互模块软件设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 智能家居系统的测试与结果分析 |
| 5.1 系统组网功能测试与结果分析 |
| 5.2 无线通信性能测试与结果分析 |
| 5.3 系统整体功能测试与结果分析 |
| 5.4 设计目标与实现结果比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 工作总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）基于ARM Cortex-M0的开关磁阻电机参数检测系统设计（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 工业以太网的概述 |
| 2 开关磁阻电机参数检测系统方案设计 |
| 3 测试系统 |
| 4 结束语 |
（10）基于周期性休眠的以太网节能策略及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论. |
| 1.1 课题的研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第2章 相关知识介绍 |
| 2.1 传统以太网的产生与发展 |
| 2.2 以太网节能机制 |
| 2.2.1 休眠 唤醒机制. |
| 2.2.2 动态速率调节机制 |
| 2.3 排队论知识概述 |
| 2.3.1 排队系统概述 |
| 2.3.2 离散时间排队论 |
| 2.4 离散时间 MARKOV 链 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于周期性休眠单速率传输的以太网节能策略及性能研究 |
| 3.1 以太网节能策略 |
| 3.2 以太网节能策略模型的建立 |
| 3.3 排队模型的稳态分析 |
| 3.3.1 排队模型的忙循环分析 |
| 3.3.2 顾客的等待时间分析 |
| 3.4 以太网节能策略的性能指标 |
| 3.5 数值实验与仿真实验 |
| 3.5.1 仿真实验算法设计 |
| 3.5.2 实验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于周期性休眠双速率传输的以太网节能策略及性能研究 |
| 4.1 以太网节能策略 |
| 4.2 以太网节能策略模型的建立 |
| 4.3 状态转移概率矩阵及稳态分布分析 |
| 4.4 以太网节能策略的性能指标 |
| 4.5 数值实验及结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 系统优化 |
| 5.1 基于周期性休眠单速率传输的以太网节能策略的系统优化 |
| 5.2 基于周期性休眠双速率传输的以太网节能策略的系统优化 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、快速以太网的性能优化（论文参考文献）
- [1]基于TRDP协议的列车以太网网络性能研究[D]. 苗元嘉. 大连交通大学, 2020(06)
- [2]面向MPSoC虚拟化体系结构的操作系统关键技术[D]. 陈鲍孜. 国防科技大学, 2019(01)
- [3]基于PROFINET协议的通信网关的设计[D]. 李中原. 天津工业大学, 2019(02)
- [4]基于Docker的Hadoop中小集群性能的研究[D]. 凌杰. 南京邮电大学, 2018(02)
- [5]基于电力载波的视频监控系统的研究[D]. 赵之克. 中国矿业大学, 2016(02)
- [6]EtherNet/IP工业以太网的性能研究与应用[D]. 张宇爽. 北京交通大学, 2016(01)
- [7]面向嵌入式应用的网络性能提升的研究[D]. 王晓聪. 浙江理工大学, 2016(08)
- [8]基于无线传感器网络的智能家居系统设计与实现[D]. 魏青梅. 西安电子科技大学, 2015(03)
- [9]基于ARM Cortex-M0的开关磁阻电机参数检测系统设计[J]. 荣晓明,蔡燕,姜文涛. 科技创新与应用, 2015(05)
- [10]基于周期性休眠的以太网节能策略及性能研究[D]. 只升阳. 燕山大学, 2014(01)