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基于嵌入式系统的冗余智能网卡的研究
1
作者
余胜生
顾建新
周敬利
《华中科技大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第2期73-76,共4页
分析了网络存储技术中性能和管理方面所存在的问题.基于链路聚合技术并采用专门I/O处理器的方法,在软件体系结构中应用TCP/IP减荷引擎(TOE,TCP/IP Offload Engine)机制,设计了一款具有双端口并行、智能负载均衡功能的高速网卡,并对该设...
分析了网络存储技术中性能和管理方面所存在的问题.基于链路聚合技术并采用专门I/O处理器的方法,在软件体系结构中应用TCP/IP减荷引擎(TOE,TCP/IP Offload Engine)机制,设计了一款具有双端口并行、智能负载均衡功能的高速网卡,并对该设计在iSCSI协议下进行读性能和主机CPU使用率测试.结果表明,读速度提高接近1倍,而且也增加了访问的安全性,同时,分担了主处理器的I/O开销,使主CPU的使用率降到原来的2/3左右.
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关键词
tcp
/
ip
减荷引擎
智能负载均衡
双端口
并行
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职称材料
基于单芯片的高速嵌入式以太网接口设计
2
作者
刘巍
白瑞林
姚远
《计算机工程与设计》
CSCD
北大核心
2008年第12期3082-3084,3135,共4页
提出了一种单芯片设计方案,解决了在低速嵌入式系统中实现高速网络通信的接口问题。采用带硬件TOE功能的网络微控制器AX11015,融合了小型嵌入式TCP/IP协议栈uIP 0.9,实现了低速嵌入式系统的高速网络通信。实验结果表明,接口模块可以实现...
提出了一种单芯片设计方案,解决了在低速嵌入式系统中实现高速网络通信的接口问题。采用带硬件TOE功能的网络微控制器AX11015,融合了小型嵌入式TCP/IP协议栈uIP 0.9,实现了低速嵌入式系统的高速网络通信。实验结果表明,接口模块可以实现UDP数据传输达到20子Mbps,方便接入其它系统中,并已在网络LED大屏幕中得以应用。
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关键词
嵌入式
以太网
网络控制器
tcp
/
ip
卸载引擎
U
ip
协议栈
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职称材料
TOE芯片TCP接收单元的FPGA实现
3
作者
柳利军
《光通信技术》
CSCD
北大核心
2007年第5期22-23,共2页
网络技术的高速发展使得网络服务器和存储设备为处理TCP/IP协议而不堪重负,TCP/IP卸载引擎(TOE)芯片因此开始应用于网络设备中。文章介绍了一种TOE芯片中的TCP接收单元的实现方案,该设计方案采用现场可编程门阵列(FPGA)实现。
关键词
tcp
/
ip
卸载引擎
tcp
接收单元
FPGA
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职称材料
基于飞腾平台TOE协议栈的设计与实现
被引量:
1
4
作者
张志宏
吴庆波
+2 位作者
邵立松
谭郁松
刘刚
《计算机技术与发展》
2014年第7期1-4,共4页
传统TCP/IP协议栈要占用大量计算和访存资源,主要表现在中断上下文切换、协议处理和数据拷贝三方面。为减轻飞腾处理器计算负载,逐步采用软硬件一体化即协议卸载引擎(TCP/IP Offload Engine)技术,用硬件部分或全部实现TCP/IP协议处理。...
传统TCP/IP协议栈要占用大量计算和访存资源,主要表现在中断上下文切换、协议处理和数据拷贝三方面。为减轻飞腾处理器计算负载,逐步采用软硬件一体化即协议卸载引擎(TCP/IP Offload Engine)技术,用硬件部分或全部实现TCP/IP协议处理。因飞腾平台处理器频率较低,网络负载较重时容易成为网络I/O瓶颈。文中对TCP/IP卸载引擎(TOE)技术及其相关原理进行研究,设计并实现了飞腾平台TOE协议卸载引擎的驱动,利用TOE对飞腾平台的网络性能进行优化。测试表明:飞腾平台使用TCP/IP卸载引擎能提高网络吞吐量并减少CPU利用率。
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关键词
协议卸载引擎
网络负载
网络吞吐量
CPU利用率
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职称材料
基于TCP/IP卸载引擎的千兆网卡
被引量:
3
5
作者
周敬利
王志华
+2 位作者
姜明华
徐漾
余胜生
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第4期86-87,109,共3页
研究了TCP/IP卸载引擎的原理和设计方法,并提供了一套参考实现。实验证明,该技术有效地提高了千兆网卡的传输性能,降低了计算机的CPU占用率。
关键词
tcp
/
ip
卸载引擎
千兆网卡
RTOS
嵌入式
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职称材料
支持TCP/IP卸载引擎的协议栈的设计与实现
被引量:
3
6
作者
赵欣
时向泉
吴纯青
《微电子学与计算机》
CSCD
北大核心
2006年第z1期132-134,共3页
文章研究了TCP/IP卸载引擎技术及其原理,并针对数据路径卸载的TOE千兆网卡设计实现了一个支持协议卸载的TCP/IP协议栈。测试表明:TOE系统通过数据路径卸载显著降低了主机CPU的占用率。
关键词
tcp
/
ip
卸载引擎
数据路径卸载
协议栈
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职称材料
TOE网络接口卡软件系统的设计
7
作者
高鹏
胡晓峰
龚雪春
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2006年第9期152-154,共3页
TCP/IP卸载引擎(TOE)技术能够减少处理器的协议处理行为,有效提高网络性能。比较TOE的两种实现方式,并基于部分卸载方式提出Linux下TOE网络接口卡软件系统设计方案。针对提出的软件系统结构,介绍各个部分的功能和接口,阐明了软件系统如...
TCP/IP卸载引擎(TOE)技术能够减少处理器的协议处理行为,有效提高网络性能。比较TOE的两种实现方式,并基于部分卸载方式提出Linux下TOE网络接口卡软件系统设计方案。针对提出的软件系统结构,介绍各个部分的功能和接口,阐明了软件系统如何支持TOE功能。
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关键词
tcp
/
ip
卸载引擎
软件系统
LINUX
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职称材料
领域专用低延迟高带宽TCP/IP卸载引擎设计与实现
被引量:
6
8
作者
冯一飞
丁楠
+1 位作者
叶钧超
柴志雷
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期162-170,共9页
针对量化高频交易应用场景对数据传输低延迟高带宽的需求,定制一种领域专用的TCP/IP协议栈,并将其卸载到专用硬件加速模块上。采用模块化设计实现专用硬件逻辑,并与FAST协议硬件加速模块共同构成完整的低延迟高带宽高频交易系统。通过...
针对量化高频交易应用场景对数据传输低延迟高带宽的需求,定制一种领域专用的TCP/IP协议栈,并将其卸载到专用硬件加速模块上。采用模块化设计实现专用硬件逻辑,并与FAST协议硬件加速模块共同构成完整的低延迟高带宽高频交易系统。通过调整最大报文长度,实现64 Byte数据对齐,提升内核与高带宽内存(HBM)间的读写速率,并对内存结构进行优化,实现主机端与HBM间的4通道并行读写管理。对各功能模块进行数据流优化,最终构建全流水线架构。模块间统一使用AXI4-Stream接口连接,并绕过内存进行数据传输,实现传输性能的提升。实验结果表明,TCP/IP卸载引擎在Xilinx Alevo U50数据中心加速卡上可获得38.28 Gb/s的网络吞吐率,基础网络通信穿刺延迟最低为468.4 ns,在叠加FAST解码协议后延迟为677.9 ns,与传统软件处理网络堆栈(Intel i9-9900x+9802BF)的方式相比,TCP/IP引擎的吞吐率提升1倍,延迟降低为1/12,且延迟稳定,波动范围在10 ns左右,在满足量化高频交易场景需要的同时,有效减轻了CPU的负载。
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关键词
领域专用
传输控制协议/互联网协议卸载引擎
高带宽低延迟
可编程逻辑门阵列
开放运算语言
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职称材料
题名
基于嵌入式系统的冗余智能网卡的研究
1
作者
余胜生
顾建新
周敬利
机构
华中科技大学计算机科学与技术学院
出处
《华中科技大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第2期73-76,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(60373088)
文摘
分析了网络存储技术中性能和管理方面所存在的问题.基于链路聚合技术并采用专门I/O处理器的方法,在软件体系结构中应用TCP/IP减荷引擎(TOE,TCP/IP Offload Engine)机制,设计了一款具有双端口并行、智能负载均衡功能的高速网卡,并对该设计在iSCSI协议下进行读性能和主机CPU使用率测试.结果表明,读速度提高接近1倍,而且也增加了访问的安全性,同时,分担了主处理器的I/O开销,使主CPU的使用率降到原来的2/3左右.
关键词
tcp
/
ip
减荷引擎
智能负载均衡
双端口
并行
Keywords
tcp
/
ip
offload
engine
intelligent
load
balance
dual
net-port
parallel
分类号
TP302 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
基于单芯片的高速嵌入式以太网接口设计
2
作者
刘巍
白瑞林
姚远
机构
江南大学智能控制研究所
常州银港数据系统有限公司
出处
《计算机工程与设计》
CSCD
北大核心
2008年第12期3082-3084,3135,共4页
文摘
提出了一种单芯片设计方案,解决了在低速嵌入式系统中实现高速网络通信的接口问题。采用带硬件TOE功能的网络微控制器AX11015,融合了小型嵌入式TCP/IP协议栈uIP 0.9,实现了低速嵌入式系统的高速网络通信。实验结果表明,接口模块可以实现UDP数据传输达到20子Mbps,方便接入其它系统中,并已在网络LED大屏幕中得以应用。
关键词
嵌入式
以太网
网络控制器
tcp
/
ip
卸载引擎
U
ip
协议栈
Keywords
embedded
ethemet
net
controller
tcp
/
ip
offload
engine
u
ip
protocol
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
下载PDF
职称材料
题名
TOE芯片TCP接收单元的FPGA实现
3
作者
柳利军
机构
武汉科技大学信息科学与工程学院
出处
《光通信技术》
CSCD
北大核心
2007年第5期22-23,共2页
文摘
网络技术的高速发展使得网络服务器和存储设备为处理TCP/IP协议而不堪重负,TCP/IP卸载引擎(TOE)芯片因此开始应用于网络设备中。文章介绍了一种TOE芯片中的TCP接收单元的实现方案,该设计方案采用现场可编程门阵列(FPGA)实现。
关键词
tcp
/
ip
卸载引擎
tcp
接收单元
FPGA
Keywords
tcp
/
ip
offload
engine
tcp
Receive
unit
FPGA
分类号
TP368.1 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
TP311.54 [自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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职称材料
题名
基于飞腾平台TOE协议栈的设计与实现
被引量:
1
4
作者
张志宏
吴庆波
邵立松
谭郁松
刘刚
机构
国防科学技术大学计算机学院
出处
《计算机技术与发展》
2014年第7期1-4,共4页
基金
国家"核高基"项目(2012zx01040001)
文摘
传统TCP/IP协议栈要占用大量计算和访存资源,主要表现在中断上下文切换、协议处理和数据拷贝三方面。为减轻飞腾处理器计算负载,逐步采用软硬件一体化即协议卸载引擎(TCP/IP Offload Engine)技术,用硬件部分或全部实现TCP/IP协议处理。因飞腾平台处理器频率较低,网络负载较重时容易成为网络I/O瓶颈。文中对TCP/IP卸载引擎(TOE)技术及其相关原理进行研究,设计并实现了飞腾平台TOE协议卸载引擎的驱动,利用TOE对飞腾平台的网络性能进行优化。测试表明:飞腾平台使用TCP/IP卸载引擎能提高网络吞吐量并减少CPU利用率。
关键词
协议卸载引擎
网络负载
网络吞吐量
CPU利用率
Keywords
tcp
/
ip
offload
engine
network
load
network
throughput
CPU
utilization
分类号
TP31 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
基于TCP/IP卸载引擎的千兆网卡
被引量:
3
5
作者
周敬利
王志华
姜明华
徐漾
余胜生
机构
华中科技大学计算机学院
出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第4期86-87,109,共3页
基金
国防预研基金项目
文摘
研究了TCP/IP卸载引擎的原理和设计方法,并提供了一套参考实现。实验证明,该技术有效地提高了千兆网卡的传输性能,降低了计算机的CPU占用率。
关键词
tcp
/
ip
卸载引擎
千兆网卡
RTOS
嵌入式
Keywords
tcp
/
ip
offload
engine
(TOE)
Gigabit-NIC
RTOS
Embedded
分类号
TN919.8 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
支持TCP/IP卸载引擎的协议栈的设计与实现
被引量:
3
6
作者
赵欣
时向泉
吴纯青
机构
国防科技大学计算机学院
出处
《微电子学与计算机》
CSCD
北大核心
2006年第z1期132-134,共3页
文摘
文章研究了TCP/IP卸载引擎技术及其原理,并针对数据路径卸载的TOE千兆网卡设计实现了一个支持协议卸载的TCP/IP协议栈。测试表明:TOE系统通过数据路径卸载显著降低了主机CPU的占用率。
关键词
tcp
/
ip
卸载引擎
数据路径卸载
协议栈
Keywords
tcp
/
ip
offload
engine
(TOE),
Data-path
offload
,
Protocol
stack
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
下载PDF
职称材料
题名
TOE网络接口卡软件系统的设计
7
作者
高鹏
胡晓峰
龚雪春
机构
国防科技大学计算机学院
出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2006年第9期152-154,共3页
基金
国家自然科学基金资助项目(90104001)
文摘
TCP/IP卸载引擎(TOE)技术能够减少处理器的协议处理行为,有效提高网络性能。比较TOE的两种实现方式,并基于部分卸载方式提出Linux下TOE网络接口卡软件系统设计方案。针对提出的软件系统结构,介绍各个部分的功能和接口,阐明了软件系统如何支持TOE功能。
关键词
tcp
/
ip
卸载引擎
软件系统
LINUX
Keywords
TOE(
tcp
/
ip
offload
engine
)
Software
System
Linux
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
领域专用低延迟高带宽TCP/IP卸载引擎设计与实现
被引量:
6
8
作者
冯一飞
丁楠
叶钧超
柴志雷
机构
江南大学物联网工程学院
江南大学人工智能与计算机学院
江苏省模式识别与计算智能工程实验室
出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期162-170,共9页
基金
国家自然科学基金(61972180)。
文摘
针对量化高频交易应用场景对数据传输低延迟高带宽的需求,定制一种领域专用的TCP/IP协议栈,并将其卸载到专用硬件加速模块上。采用模块化设计实现专用硬件逻辑,并与FAST协议硬件加速模块共同构成完整的低延迟高带宽高频交易系统。通过调整最大报文长度,实现64 Byte数据对齐,提升内核与高带宽内存(HBM)间的读写速率,并对内存结构进行优化,实现主机端与HBM间的4通道并行读写管理。对各功能模块进行数据流优化,最终构建全流水线架构。模块间统一使用AXI4-Stream接口连接,并绕过内存进行数据传输,实现传输性能的提升。实验结果表明,TCP/IP卸载引擎在Xilinx Alevo U50数据中心加速卡上可获得38.28 Gb/s的网络吞吐率,基础网络通信穿刺延迟最低为468.4 ns,在叠加FAST解码协议后延迟为677.9 ns,与传统软件处理网络堆栈(Intel i9-9900x+9802BF)的方式相比,TCP/IP引擎的吞吐率提升1倍,延迟降低为1/12,且延迟稳定,波动范围在10 ns左右,在满足量化高频交易场景需要的同时,有效减轻了CPU的负载。
关键词
领域专用
传输控制协议/互联网协议卸载引擎
高带宽低延迟
可编程逻辑门阵列
开放运算语言
Keywords
domain-specific
Transmission
Control
Protocal/Interner
Protocal(
tcp
/
ip
)
offload
engine
low-latency
and
high
bandwidth
Field
Programmable
Gate
Array(FPGA)
Open
Computing
Language(OpenCL)
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于嵌入式系统的冗余智能网卡的研究
余胜生
顾建新
周敬利
《华中科技大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
0
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职称材料
2
基于单芯片的高速嵌入式以太网接口设计
刘巍
白瑞林
姚远
《计算机工程与设计》
CSCD
北大核心
2008
0
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职称材料
3
TOE芯片TCP接收单元的FPGA实现
柳利军
《光通信技术》
CSCD
北大核心
2007
0
下载PDF
职称材料
4
基于飞腾平台TOE协议栈的设计与实现
张志宏
吴庆波
邵立松
谭郁松
刘刚
《计算机技术与发展》
2014
1
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职称材料
5
基于TCP/IP卸载引擎的千兆网卡
周敬利
王志华
姜明华
徐漾
余胜生
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2004
3
下载PDF
职称材料
6
支持TCP/IP卸载引擎的协议栈的设计与实现
赵欣
时向泉
吴纯青
《微电子学与计算机》
CSCD
北大核心
2006
3
下载PDF
职称材料
7
TOE网络接口卡软件系统的设计
高鹏
胡晓峰
龚雪春
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2006
0
下载PDF
职称材料
8
领域专用低延迟高带宽TCP/IP卸载引擎设计与实现
冯一飞
丁楠
叶钧超
柴志雷
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
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