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机群环境中高效socket研究

机群环境中高效socket研究

作者：虞岩松中国科学院研究生院（计算技术研究所）

学位级别：硕士

机群系统因其高性价比和良好的扩展性,逐渐成为当前高性能计算机领域的主流结构。随着Linux的蓬勃发展,其应用范围逐渐从科学计算和工程计算等传统领域拓展到商务应用和网络服务等新应用领域。由于大量的商务网络应用是基于传统的以太... 详细信息

机群系统因其高性价比和良好的扩展性,逐渐成为当前高性能计算机领域的主流结构。随着Linux的蓬勃发展,其应用范围逐渐从科学计算和工程计算等传统领域拓展到商务应用和网络服务等新应用领域。由于大量的商务网络应用是基于传统的以太网模式进行构建的,无法直接移植到机群高性能的通信系统之上,为此,人们展开了机群环境中高效socket研究,对于提高传统的商务网络应用在机群环境中的通信效率及机群通信系统的利用率均具有积极意义。本文在高效socket研究领域主要开展了以下工作: 1.分析了基于TCP/IP协议栈的通信流程中各段开销的分布情况。本文在两种不同性能的平台上对基于TCP/IP协议栈的通信流程中的各种开销进行了测试。实验结果显示,TCP/IP协议栈开销在软件开销中占据了较大的比重,并且随着硬件平台性能的提升所占比重上升的幅度较为明显。 2.研究了机群环境中高效协议栈在通信模式及功能层次等方面的特点,同时分析了置换点的层次问题。实验结果表明,TCP/IP协议栈的开销成为整体性能提升的瓶颈,机群环境中高效socket研究需要高效的协议栈提供支持,高效协议栈必须在通信模式及功能层次划分等方面能够充分符合机群环境中通信的特点。同时选择合适的层次利用对传统的通信流程进行置换也是高效socket研究中的关键问题之一,置换点处于不同的层次直接影响到高效socket的兼容性、安全性和性能等方面。 3.分析了以VIA规范为代表的用户级通信协议对高效socket提供支持的关键问题。基于前面的研究成果,本文提出将用户级通信协议移进系统核心对高效socket提供支持的新思路,主要以用户级通信协议标准——VIA规范——为代表对其中的关键问题进行了研究。我们发现VIA在移进操作系统核心中进行高效socket支持主要存在两个方面的问题,一方面随着VIA从用户空间移进核心成为KVIA,KVIA的使用方式和通信流程都相应发生了变化,另一方面KVIA和TCP/IP协议栈在通信模式和连接管理等方面还存在较大的差异,本文对上述两方面的关键问题进行了分析并给出了相应的解决方案。 4.设计实现了机群环境中高效socket系统——sockvia。根据前面的研究成果,本文结合具体平台实现了机群环境中的高效socket系统——sockvia,并对sockvia进行了综合评测。测试结果显示,sockvia实现了二进制级别的兼容,在兼容性和安全性等方面较好地满足了应用需求,同时在性能方面也达到了较理想的通信带宽和通信延迟。

关键词：机群通信系统 VIA socket 用户级通信协议

C#实现基于socket的信息教学系统设计

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现代电子技术 2019年第2期42卷 80-84页

作者：吕鹏辉张起贵太原理工大学山西太原030600

为了给教师、学生以及家长带来更多学习便利,利用.NET的Winform框架和基于socket的TCP/IP的通信模式及可扩展标记语言(XML)等搭建设计了基于C/S(Client/Server)多线程架构的信息教学平台。信息教学平台主要实现了两大功能:单机自测与联... 详细信息

为了给教师、学生以及家长带来更多学习便利,利用.NET的Winform框架和基于socket的TCP/IP的通信模式及可扩展标记语言(XML)等搭建设计了基于C/S(Client/Server)多线程架构的信息教学平台。信息教学平台主要实现了两大功能:单机自测与联网学习。单机自测要求学生可在固定题库中选择题型自我练习;联网学习需要客户端和服务器端在同一局域网下通过socket的TCP/IP的通信模式来进行数据交换,同时服务器端采用Microsoft Access数据库来存储学生信息并且可以直接以.xls文件导出学生的姓名、学号、成绩等信息。整个系统不论在各个模块之间的切换还是在客服两端数据交换的效率上都具有较高的鲁棒性。

关键词：信息技术教学平台 socket TCP/IP通信多线程数据交换

利用GTK+和socket实现的跨平台数控远程监控系统

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组合机床与自动化加工技术 2010年第5期 75-77页

作者：冯志坚黄道平刘少君华南理工大学自动化科学与工程学院广州510640

为实现生产管理信息化,生产企业需要对车间内的多个数控机床进行集中统一的监控。通过建立包含计算机和数控机床在内的控制网络,利用GTK+图形库及socket网络编程接口,构建出一个适用于Linux和Windows操作系统的,跨平台的数控机床远程监... 详细信息

为实现生产管理信息化,生产企业需要对车间内的多个数控机床进行集中统一的监控。通过建立包含计算机和数控机床在内的控制网络,利用GTK+图形库及socket网络编程接口,构建出一个适用于Linux和Windows操作系统的,跨平台的数控机床远程监控系统。该系统能够适应工业环境下多操作平台的需要,实现灵活的监控部署。

关键词： GTK+ socket 跨平台远程监控

基于SPIN的socket通信程序分析系统

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基于SPIN的SOCKET通信程序分析系统

作者：余立全南昌大学

学位级别：硕士

形式化方法是验证并发系统可靠性和安全性的一种手段。模型检测是一种对有限状态并发(分布式)系统进行形式化验证的方法,已应用于软件可靠性和安全性验证。从用高级语言开发的并发软件系统中自动抽取模型,使用模型检测工具对所抽取的模... 详细信息

形式化方法是验证并发系统可靠性和安全性的一种手段。模型检测是一种对有限状态并发(分布式)系统进行形式化验证的方法,已应用于软件可靠性和安全性验证。从用高级语言开发的并发软件系统中自动抽取模型,使用模型检测工具对所抽取的模型进行验证是模型检测技术领域中的一个研究热点。基于TCP/IP协议的socket(套接字)通信程序可靠性是互联网数据传输的重要基础。本文围绕socket通信程序(C语言开发)可靠性问题,研究基于模型检测工且SPIN的socket通信程序分析与验证技术,主要工作及成果有： 1.分析socket通信程序中socket函数调用顺序正确性,即对已通过语法检查及编译,但由于服务和客户程序中socket函数调用顺序异常而导致的程序运行时潜在问题(死锁、内存泄漏、边界数据丢失及其它运行时错误)进行检测。 2.针对socket函数调用顺序正确性问题,设计从socket程序源代码抽取模型方案。通过分析socket程序的顺序结构,提出socket通信程序中socket函数调用序列抽取算法;定义Promela消息数据结构和通道;规约socket函数的Promela模型;定义socket函数到Promela映射规则;提出目标Promela模型生成算法,并对模型应满足的性质用线性时态逻辑(LTL)进行规约。 3.采用原子序列atomic、偏序规约、Bit-state hashing等策略以提高验证效率,有效地压缩验证过程中的状态空间和存储空间。 4.设计并实现socket通信程序分析系统,该系统能够对由于socket函数调用顺序不正确所产生的潜在问题进行检测,如果存在漏洞,系统能够以图形化方式再现代码执行轨迹。该系统具有抽象性、通用性、可扩展性、高效性、实用性,可作为socket通信程序设计人员的有效辅助工具。

关键词：形式化方法软件可靠性模型检测 socket SPIN 时态逻辑

基于socket的Android公司固定资产管理系统的设计和实现

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基于Socket的Android公司固定资产管理系统的设计和实现

作者：周波浙江理工大学

学位级别：硕士

企业为其生产产品、出租、提供服务或经营管理所持有的,使用寿命超过一个会计年度的资产称为企业的固定资产。企业所进行的所有生产经营活动,都必须拥有一定种类和数量的固定资产作为支撑,而这些固定资产又是企业全部资产中非常重要的... 详细信息

企业为其生产产品、出租、提供服务或经营管理所持有的,使用寿命超过一个会计年度的资产称为企业的固定资产。企业所进行的所有生产经营活动,都必须拥有一定种类和数量的固定资产作为支撑,而这些固定资产又是企业全部资产中非常重要的一部分,固定资产的多少,往往在很大程度上反映了一个企业的生产经营能力和规模。随着社会的发展,企业规模原来越大,固定资产更新换代越来越快,固定资产管理的数据量和难度也越来越大,在很多企业中,不良的固定资产管理已经对企业造成了很大的影响。因此,建立一个高效的固定资产管理对企业的发展至关重要。当前的资产管理系统在应用上或有效率低下、灵活性差的缺点,或有成本较高的缺点,并且很难做到人人都参与到固定资产的管理工作中,使得员工无法及时了解个人固定资产使用情况以及进行特定资产的区分,同时这些固定资产管理系统在灵活性和通用性上也显得不足。本文在对现有固定资产管理系统进行了系统业务流程和系统总体架构的分析的基础上,理解了固定资产管理系统模块组成以及各个功能模块之间的运作逻辑关系,采用当前功能强大应用广泛的Android手机作为开发平台,采用条形码扫描作为数据采集手段并通过对不同权限值的员工分配不同的功能界面来进行相关固定资产管理操作。系统的后台服务器采用基于文档的无模式的MongoDB作为数据库,实现了存储和应用分离,开发人员可以专注于不同驱动程序的开发而无需管理存储实现。整个系统采用C/s结构,客户端和服务器端采用socket进行数据通信,使用JSON作为数据通信格式。当手机客户端登陆系统并对服务器进行连接之后,服务器端通过产生成一个线程来向客户端提供相应服务,实现了多客户端并发处理。最后,本文对整个系统进行了相关实验测试,对不同功能进行了结果数据的观察,整个系统基本达到了既定目标,实现了一个高效的、通用性高、应用灵活的基于socket的Android公司固定资产管理系统。

关键词：固定资产管理 Android系统 socket MongoDB数据库

基于socket的X射线分幅相机远程控制系统

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基于Socket的X射线分幅相机远程控制系统

作者：张又文深圳大学

学位级别：硕士

X射线分幅相机在激光技术、惯性约束聚变（Inertial Confined Fusion,ICF）、Z-箍缩合同步辐射光源的研究中是一种有效的诊断工具。其控制系统的稳定性和安全性将对相机系统产生重要的影响。在传统的X射线分幅相机控制系统中,客户PC远... 详细信息

X射线分幅相机在激光技术、惯性约束聚变（Inertial Confined Fusion,ICF）、Z-箍缩合同步辐射光源的研究中是一种有效的诊断工具。其控制系统的稳定性和安全性将对相机系统产生重要的影响。在传统的X射线分幅相机控制系统中,客户PC远程登录到服务端对服务端进行控制时,客户PC无法进行其他的操作,要对其他控制系统操作时必须要先退出该控制系统,因此无法满足客户PC多用户,多任务的需求,本文采用的客户端/服务端（C/S）的控制模式和远程socket控制的方法有效地解决了这些问题,并为今后的原型装置的远程集中控制打下了基础。本论文主要完成的研究工作如下:1.分析了X射线分幅相机的背景,研究目的和意义;简述了高速摄影技术的发展历程和X光分幅相机的工作原理和组成结构。2.设计出X光分幅相机远程控制系统的整体控制方案,简要介绍了控制系统所需的工业计算机,PC104通信总线,CPLD,I2C通信协议和湿温度传感器等各种工具。3.完成基于VHDL硬件描述语言的CPLD内部逻辑设计和X光分幅相机的各部分硬件电路设计,完成PCB制板、焊接和调试,其中硬件电路包括了MCP控制电压选通,荧光屏控制电压选通,触发检测,环境监测和延时电路等。4.运用socket网络通信技术、多线程技术、Win IO对I/O端口控制等技术,通过Visual C++的系统开发工具,完成远程控制系统的客户端和服务端的软件设计和调试。5.完成控制系统的组装和调试,通过测量相机的空间分辨率,验证了系统的软硬件能够协同实现对相机远程控制。

关键词： X射线分幅相机 CPLD PC104总线工业控制计算机 socket 客户端/服务端(C/S)控制模式

基于socket的实验室教师机远程控制系统的设计与研究

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基于Socket的实验室教师机远程控制系统的设计与研究

作者：郭玉芝中国海洋大学

学位级别：硕士

近年来,随着计算机及网络的应用普及,人们在娱乐、通讯、学习、工作等各方面都实现了前所未有的信息化,极大地提高了生活质量与工作效率。远程控制技术也得到了飞速发展,应用范围更加广泛,应用领域也在不断拓展。电脑中的远程控制技术,... 详细信息

近年来,随着计算机及网络的应用普及,人们在娱乐、通讯、学习、工作等各方面都实现了前所未有的信息化,极大地提高了生活质量与工作效率。远程控制技术也得到了飞速发展,应用范围更加广泛,应用领域也在不断拓展。电脑中的远程控制技术,始于DOS时代,只不过当时由于技术上没有什么大的变化,网络不发达,市场没有更高的要求,所以远程控制技术没有引起更多人的注意。但是,随着网络的高度发展,电脑的管理及技术支持的需要,远程操作及控制技术越来越引起人们的关注。本论文在详细研究和分析了网络通信等关键技术的基础上,以Windows XP操作系统为开发平台,在Myeclipse环境下,用Java语言开发基于socket的远程控制系统。该系统的设计根据实验室的具体情况和远程控制系统的功能需求,利用Java语言中的socket与Serversocket等封装类,提出一个C/S结构模式的远程屏幕控制系统方案。系统采用Java网络编程和Java图形编程等技术。用Java网络编程实现主控端和被控端的通讯（命令收发、数据传送）,用Java图形编程完成主控端控制界面的编写。数据通信模块中的数据通道建立采用socket编程。socket支持TCP/IP协议网络通信的基本操作;它屏蔽了网络底层的通信细节,使编程简单;它对通信端点进行了抽象,提供发送和接收数据机制及打开、计算和关闭会话的能力。该系统的设计方案里指出控制协议的理论基础与结构分析,着重从屏幕图像、鼠标操作、键盘操作、文件操作四个方面进行对客户端与服务端的交互与通信,并以此方案为基础,成功的编码与论证,使得客户端和服务端能彼此识别,而且能密切的配合彼此工作。该系统实现的主要功能有:当有远程主机上线的时候会自动显示出来,此时你可以随意操作上线主机的文件,可以从远程主机上下载文件,可以把自己电脑上的文件传送到远程主机,给远程主机警告、对话,还可以查看任务管理器,执行命令,监视屏幕等。不足之处则是对于安全性策略设计欠缺。

关键词： socket Java网络编程远程控制 C/S结构

基于socket的智能自动化广告硬盘管理系统开发

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基于Socket的智能自动化广告硬盘管理系统开发

作者：王京梅复旦大学

学位级别：硕士

随着电视广告在市场经济中占据的地位愈加重要,广告部掌握着电视台经济创收的命脉。智能自动化是提高工作效率的最佳方式,工作人员只需完成广告业务管理系统的基本工作,就可采用智能自动化完成广告的采集、编辑、传送和播出。当前许多... 详细信息

随着电视广告在市场经济中占据的地位愈加重要,广告部掌握着电视台经济创收的命脉。智能自动化是提高工作效率的最佳方式,工作人员只需完成广告业务管理系统的基本工作,就可采用智能自动化完成广告的采集、编辑、传送和播出。当前许多电视台都已经采用了自动化广告硬盘管理,但是由于电视台广告部与播出部间的合作模式存在差异,一般都是半自动化的管理模式,工作人员需要反复确定当前广告任务的采集、传送、播出状态,而且采用任务排队的方式硬性地完成当前任务,不仅增加了工作人员的工作量,而且容易造成临时紧急任务的延误,从而使电视台的经济受到损失。如何提高工作人员的工作效率,安全、弹性地完成广告硬盘管理任务是电视台广告部急需解决的重要问题。首先分析了电视台广告硬盘播出目前面临的现状和问题,明确了基于socket的智能自动化广告硬盘管理系统开发的必要性。在此基础上,讨论自动化广告硬盘管理系统功能,分析智能自动地进行广告采集、编辑、传送及广告播出单传送、状态通知等主要流程。然后分析智能自动化广告硬盘管理系统的架构,并利用模块化方法设计系统,对智能自动化工作处理、广告任务处理、播出任务处理等核心子系统进行详细设计。其中基于socket重点讨论了智能自动化广告硬盘管理与广告业务管理系统与播出部的广告硬盘播出系统的集成和实现。最后对系统的可扩展性和系统投资效益进行了分析。

关键词：广告硬盘管理系统 socket 智能自动化模块化

基于socket的ADAMS与HLA/RTI适配器开发

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导弹与航天运载技术 2017年第2期 72-75页

作者：王增全黄夏旭吴艳申焱华北京航天发射技术研究所北京100076 北京科技大学北京100083

高层体系结构(High Level Architecture,HLA)/运行实时支撑环境(Run Time Infrastructure,RTI)是一种先进的仿真体系结构,由于其较好的可重用性和互操作性被广泛用作协同仿真中的仿真软总线。ADAMS作为多体动力学软件,是进行多学科联合... 详细信息

高层体系结构(High Level Architecture,HLA)/运行实时支撑环境(Run Time Infrastructure,RTI)是一种先进的仿真体系结构,由于其较好的可重用性和互操作性被广泛用作协同仿真中的仿真软总线。ADAMS作为多体动力学软件,是进行多学科联合仿真的常用软件,但是本身并不支持HLA/RTI,无法直接参与基于HLA/RTI的协同仿真。从分布式协同仿真需求出发,提出了一种基于socket的ADAMS与HLA/RTI适配器实现思路,详细介绍了实现途径,并进行了验证。结果表明:该适配器的开发实现了工程应用系统在分布异构的虚拟试验运行支撑环境下的即插即用和互操作。

关键词： socket ADAMS 高层体系结构运行实时支撑环境接口开发