基于流水思想的虚拟网络广多播优化策略

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1、万方数据第37卷第3期计算机工程2011年2月V01．37No．3ComputerEngineeringFebruary201l·网络与通信·文章编号，looo一3428(2011)o}_o吣7—03文献标识码lA中圈分类号lTP393基于流水思想的虚拟网络广多播优化策略阁超1．王光旭1，刘明2(I．中国科学院声学研究所声场声信息国家窜点实验室，北京100080；2．中国科学院计算技术研究所微处理器中心，北京100190)■要：对TCWIP协议中的链路层广播、多播应用以及多处理器环境中基于共享内存的虚拟网

2、络设备的实现进行分析。对比以太网和基于共享内存的虚拟网络条件下实现广播、组播时物理层及数据链路层的不同。分析VxWorks操作系统中皋于共享内存的虚拟网络设备驱动程序对广播、组播的实现策略，并根据多龙芯2E处理器并行信号处理板的结构特点提出基于流水思想的优化策略。优化后的网络具有更好的实时性、节点负载均衡性和更高的传输效率。关健诃：广多播；共享内存；虚拟网络；VxWorks操作系统；流水OptimizedStrategyofBroadcastandMulticastinVirtualNetworkBase

3、donPipelineThinkingYANChatl，WANGGuang-姗1。LIUMingz(1．StateKeyLaboratoryofAcoustics，InstituteofAcoustics．ChineseAcademyofSciences，Beijing100080，China；2．MicroprocessorTechnologyResearchCenter,InstituteofComputingTechnology,ChineseAcademyofSciences，Beijin9100

4、190，China)[AbstractlBroadcastandmulticastapplicationbasedonTCWIPprotocolinlinklayerandrealizationofvirtualnetworkdevice，formulti-processorsenvironment,basedonsharedmemoryunderVxWorksaleintroduced．AcontrastofphysicalandlinklayersismadebetweentheEthemetandt

5、hevirtualnetworksdeviceuponbroadcastandmulticast．Thevirtualnetworkdevice’SdriveforVxWorkswithitsoperationonthebroadcastandmulticastisanalyzed．Andanoptimized．schemeonbroadcastandmulticastonmulti-Longson2Eprocessorsparallelsignalprocessingmainboardpointedto

6、virtualnetworkdevice’Sphysicalcharacterisdesignedandrealizedwhichisbasedonpipelinethinking．Therealtimeperformance+balanceofthenetnodeloadandthetransmissionefficiencyareimprovedgreatly．[Keywordslbroadcastandmulticast；sharedmemory；virtualnetwork；VxWorksoper

7、atingsystem；pipelineDOi：10．39690．issn．1000-3428．20il．03．031l概述广播和多播基于TCP／IP协议，它们对于需将报文同时传往多个接收者的应用十分霞要，典型的应用场合包括分布式计算、实时工作组、视频会议、数据库等。目前IEEE802和其他的局域网都包括对MAC层广播和多播的支持。虚拟网络设备常用于多处理器系统上，可以被所有处理器访问的连续的内存区域(称为共享内存)是虚拟网络设备通信的物理介质，各处理器与共享内存之间的通路构成了虚拟网络设备间通信的链路。

8、在某个具体的并行计算的实际应用中，硬件系统采用由4片龙芯2E处理器组成的并行结构，分别各自运行vxWorks操作系统。各个处理结点之间通过虚拟网卡进行通信，同时由于应用中需要各个节点的数据库进行实时更新，因此针对具体的系统结构如何提高虚拟网络设备中网络协议中广播和多播的效率成为关键。2虚拟网络和以太网物理结构对比分析2．1以太网物理链路层分析对于以太网而占，由于其物理1-．的共享总线结构，当一个具有组播或广播地址的分组在某个局