FPGA论文

基于 NetFPGA 的 VCP 网络的设计与实现 --可变结构拥塞控制协议(VCP)，适应于高带宽时延乘积网络的显式拥塞控制协议

无源光网络(PON)

1.区块链技术发展，物联网设备激增，服务器压力增大，为缓解服务器压力，提出10G FPGA NIC缓存技术，可以减少服务器工作负载。我们实现了在NETFPGA-10G板上实现高吞吐量的硬件缓存。
        ——An FPGA NIC Based Hardware Caching for Blockchain    2017

2.之前配置网络专注于集中式配置，并且配置语句不明朗。分布式交换机升级时候配置需要不同的权限授权。在本文中，我们采指定的软件和硬件，让交换机与多交换机路径数据不存在一致性问题。
        ——Blueswitch- Enabling Provably Consistent Configuration of Network Switches    2015

3.软件定义网络使得网络诊断更加困难，我们采用一直探针的方式来对网络进行调试。我们使用hash函数的方法在控制器与NetMagic之间计算提高效率增加RAM的使用率。
        ——Detecting Network Topology and Packet Trajectory with SDN-enabled FPGA Platform    2016

4.在NetFPGA-10G上搭建关于基于草图的监控应用方案，该草图数据结构能够实时总结高速网络传输情况，产生特定传输测量任务的精确估计结果。
        ——A Software Defined Sketch System for Traffic Monitoring    2015

5.基于草图的数据流算法用于对网络流量交通的精确评估。本文中我们采用一种通用的硬件结构来统计流量，目的是满足在在这个平台上实现各种算法。这个在NetFPGA-10G上来实现验证。hash
        ——A hardware-accelerated infrastructure for flexible sketch-based network traffic monitoring    2016

6.在ops中fast memory account花费存住很大，并且功耗很高。我们现在思考将计数器从fast path拿到不常用的cup缓存中，并且在ONetSwitch和FPGA上搭建原型。
        ——Rethinking the Design of OpenFlow Switch Counters    2016

7.用相位平面的方法，使用NetFPGA平台去分析量化拥塞通知(Quantized Congestion Notification，WCN)系统。
        ——Phase Plane Analysis of Quantized Congestion Notification for Data Center Ethernet    2013

8.本文提出了一个具有定制的重新配置处理程序的动态可重构中间箱的模块化体系结构。该中间件的数据平面可由客户端在运行时进行远程更新，以支持部署后的特征扩展、定制和优化。在动态部分侦察中。为了减少远程功能更新的延迟和传输开销，在传输之前对部分比特流进行压缩。所提出的体系结构的应用不限于数据分析电路的网络处理。
        ——A Modular Architecture for Dynamically Reconfigurable Middlebox with Customized Reconfiguration Handler    2016

9.与NFV相关。    通过利用PCIe DMA引擎，使用FPGA加速器来提高虚拟网络设备的性能。这种方法的优点在于FPGA可以非常方便地实现许多联网任务，从而提高了虚拟联网设备的性能。该设计已在NETFPGA SUME板上测试，提供传输速率达到50 Gb/s的大容量传输。
        ——A PCIe DMA engine to support the virtualization of 40 Gbps FPGA-accelerated network appliances    2015

10.降低功耗。通过再NetFPGA 1G和10G办卡上实现频率缩放，简化时钟生成方法。初步结果表明，可以再NetFPGA 10G上实现一个吞吐量为40Gb/s的频率缩放路由器上，可以在传输期间降低功耗17%。
        ——A Programmable Energy Efficient 40 Gb/s Switch Using Frequency Scaling and OpenFlow    2017

11.延迟敏感。当今大多数数据中心应用程序都对延迟很敏感。提出了一种分配感知带宽共享机制，通过分配交换缓冲区（DSAB）来满足流量的要求。但是，这种方法可能会导致带有多个瓶颈的拓扑中的带宽浪费。我们提出了一种预授权（PA）算法来解决这个问题。DSAB的终端主机和交换机功能分别在Linux内核和NetFPGA平台上实现。
        ——Deadline-Aware Bandwidth Sharing by Allocating Switch Buffer in Data Center Networks    2016

12.降低功耗。使功耗最小，根据实际传输负载，提出了一种动态控制功率状态组合的统计最优局部控制策略。将网络传输负荷的分组级统计特征建模为第一阶马尔可夫链，将动态功率状态选择问题表示为马尔可夫决策过程，利用动态规划求解。此外，我们讨论了该方案在实际网络设备中实现的可能性，并在NetFPGA频率缩放路由器中设计实例。仿真结果表明了该方案的有效性。
        ——Energy Saving Local Control Policy for Green Reconfigurable Routers    2015

13.NetFPGA实现算法-加权公平队列。满足带宽和qos，提出一种具有加权公平队列(WFQ)算法的ofs。在NetFPGA-1G上实现。
        ——Hardware-Efficient Implementation of WFQ algorithm on NetFPGA-based OpenFlow Switch    2016

14.降低功耗。本文介绍了一种层次化电源管理体系结构，该体系结构将物理组件表示为实体，这些物理组件的电源可以在设备的各个级别上被监控和控制。我们使用能量感知状态作为每个设备实体的电源管理设置模式。电源策略控制器能够获取关于该实体在设备内可管理的EAS的数量的信息，并为该实体设置特定的EAS配置。在满足性能约束的条件下，提出了以路由器功耗最小为目标的最优局部控制策略。利用一阶马尔可夫链对网络流量负载的统计特性进行建模。将动态EAS配置问题描述为马尔可夫决策过程，并采用动态规划算法求解。此外，我们演示了在NetFPGA频率缩放路由器中HPMA和EAS概念的参考实现。
        ——Hierarchical Power Management Architecture and Optimal Local Control Policy for Energy Efficient Networks    2016

15.重检测器。我们在NetFPGA-10GOpenFlow交换机内实现了一个基于Count-Min草图算法的重击球检测加速器。通过仅使用少量额外的内存和逻辑资源，OpenFlow交换机能够在没有主机CPU和OpenFlow控制器的干预的情况下准确地检测重击者。
        ——Implementing a Heavy Hitter Detection on the NetFPGA OpenFlow Switch    2017

16.时分复用。本文用1Gbps以太网PHY在NetFPGA-1G-CML板上实现了S-TDMA交换机，在之前提出的实现中新增加了几纳秒级的时间同步和变换模式机制。在一个TD-TDMA交换机中使用非变化模式的非RT。以前关于T-TDMA交换机的工作从未研究过这个问题。从1 ms周期的结果来看，当非RT时隙占用每个周期的90%时，TCP吞吐量为14.65 Mbps。
        ——Performance Evaluation of TCP/IP over Time-Division Multiplexing Ethernet    2016

17.自适应编程。提出了一种面向可重构解析和处理的硬件设备的自适应编程机制（SAP）。SAP编程系统位于网络数据平面的软件中，具有三个特点：
(1）可编程分组解析：可自定义分组报头格式，并可添加新的报头类型；
(2）可重构分组处理：可以指定每个匹配表中要处理的匹配字段；
(3)  功能自适应控制：任何功能控制系统都可以独立地确定分组处理流程，而不需要知道底层硬件的具体细节。最后，我们在NetFPGA-10G上实现了一个原型，同时结合两个具有代表性的功能控制系统（路由器和OpenFlow交换机）演示了SAP的工作原理。
        ——A Self-Adaptive Programming mechanism for Reconfigurable Parsing and Processing    2016

18.精度。提出了全新的工业时间协议（ITP）。我们将整个ITP部署在物理层中，从而消除了网络堆栈处理造成的大多数时间不确定性。用NETFPGA实现ITP设计。实验表明，ITP可以在严重拥塞情况下提供约76毫微秒的准确度。它仅消耗低端FPGA中约0.67%的逻辑单元。
        ——Awakening Power of Physical Layer: High Precision Time Synchronization for Industrial Ethernet    2017

19.SDN中的DDoS检测。本文在OpenFlow表中扩展了流表条目的分组号计数器的一个副本，并根据SDN的流表特性，设计了交换机的流表统计过程。在此基础上，提出了一种基于熵的轻量级DDoS攻击检测模型。这实现了SDN中的分布式异常检测，并减少了对控制器的收集过载。文中还给出了具体的算法，该算法计算量小，易于在SDN软件或可编程交换机如Open vSwitch、NetFPGA中实现。实验结果表明，我们的检测机制能够快速检测出攻击，并且以较低的误报率实现了较高的检测精度。
        ——An Entropy-Based Distributed DDoS Detection Mechanism in Software-Defined Networking    2015

20.流量分类。本文提出了一种硬件体系结构。提出了在线增量式半监督算法。设计了硬件结构，使之适合于NETFPGA参考开关的设计。对实际数据集的实验结果表明，在标注数据只占10%的情况下，该结构可以以1Gbps的比特率实现网络传输的在线分类，平均准确率为91%，而不会丢失任何数据。
        ——Incremental High Throughput Network Traffic Classifier    2017

√ 21.HLS主动网络探针。我们利用开源NetFPGA项目实现了一个基于分组训练技术的10GbE主动监控探针。为了缩短开发时间，我们以NetFPGA的OSNT(Open Source Network Tester)监控项目为出发点，采用高级综合工具(Vivado-HLS)实现了负责网络参数计算的IP核。
        ——Leveraging Open Source Platforms and High-Level Synthesis for the Design of FPGA-Based 10 GbE Active Network Probes    2015

22.减轻SDN中的HTTP泛洪攻击。我们提出了一种基于硬件的软件定义网络架构保护HTTP GET洪水攻击的防御系统，其中一个最危险的分布式拒绝服务（DDoS）攻击。我们的防御系统利用每个URL计数机制，已经实现了对FPGA作为一个扩展的基于NetFPGA的OpenFlow交换机。
        ——Mitigating HTTP GET Flooding Attacks in SDN Using NetFPGA-based OpenFlow Switch    2017

23.软件包生成器。本文研究了几种高性能软件包生成器的性能及其对其精度的影响。
        ——Mind the Gap – A Comparison of Software Packet Generators    2017

24.高速数据包解析器。虽然传统的软件检测器可以编程，但是它们不支持搞数据速率数据包处理。提出用FPGA作为探测器，允许从主计算机实时调整协议处理，同时以线速处理分组而不丢失数据。根据运行时提供的功能计算6000万个64字节数据包，探头的通用设计可在现代硬件上提供160 Gb / s的数据速率。
        ——Open-source flexible packet parser for high data rate agile network probe    2017

25.以信息为中心的网络。考虑到在现有网络上部署新业务的困难性和在同一物理网络上部署多个ICN架构的要求，需要网络的可编程性和虚拟化。可编程性和虚拟化技术可分为基于软件和基于硬件的技术。前者以软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）为代表。后者由NETFPGA领导。在本文中，我们认为，为了充分支持ICN功能，我们需要一个能够提供基于软件和基于硬件的可编程性和虚拟化的统一部署框架。
        ——On the Deployment of Information-Centric Network: Programmability and Virtualization    2015

26.移动回程网。本文提出了一种支持时间同步SDN的基于NetFPGA的PTP模块的实现，该PTP模块可以嵌入SDN交换机内部，也可以作为SDN交换机的外部附加模块。
        ——NetFPGA Based IEEE 1588 Module for Time-Synchronized Software-Defined Networking     2016

27.测量。 XGT4采用NetFPGA SUME板，为1G和10G以太网设备的RFC2544测试基准提供全面支持，测试吞吐量，延迟，帧丢失率，系统恢复和重置等。
        ——XGT4: an Industrial Grade, Open Source Tester for Multi-Gigabit Networks    2017

28.SDN框架。SDN缺乏一个集成的或标准化的框架来管理其体系结构。本文介绍了一种基于公共信息模型的信息模型，该模型建立了SDN体系结构的技术不可知性和一致性特征。这种信息模型是构建旨在促进异构环境中SDN集成管理的管理平面的核心。为了测试我们的信息模型，我们开发了一个原型，并在部署了不同管理技术的SDN配置场景中进行了性能评估。
        ——A framework for SDN integrated management based on a CIM model and a vertical management plane    2017

29.缓存管理。本文提出了一种适用于OpenFlow网络的ow粒度不匹配分组缓冲区管理模型，它比现有的分组粒度缓冲区管理模型具有更低的交换机和控制器之间的通信开销。
        ——Efficient mismatched packet buffer management with packet order-preserving for OpenFlow networks     2016

30.调度算法。在输入排队交换机中调度多播业务以最大化吞吐量需要在很短的时间内解决一个困难的组合优化问题。这项任务提倡的算法设计简单，在性能方面是非常重要的。本文提出了一种新的调度算法，该算法基于消息传递，受信度传播范式的启发，用于逼近多播业务的可证明最优调度策略。我们设计并实现了一个软件和硬件版本的算法，后者运行在NETFPGA上。
        ——Design and implementation of a belief-propagation scheduler for multicast traffic in input-queued switches     2017

31.降低功耗。采用诸如OpenNaaS之类的网络管理平台，它可以通过能量感知能力进行扩展。我们开发了一个用于OpenNaaS能源监测和路由的组件。能量感知的OpenNaaS可以支持不同类型的OpenFlow控制器；它继承并增强网络管理能力，例如动态获取功率和拓扑。仿真结果表明，基于优先级的最短路由和排他性调度的结合在不降低性能的前提下，实现了约5%-35%的高能量效率。
        ——Joint flow routing-scheduling for energy efficient software defined data center networks A prototype of energy-aware network management platform    2016

32.发展趋势。本文首先介绍了SDN和DCN的概况，然后对基于SDN的DCN进行了综述，并给出了一些经验和未来的发展趋势。
        ——Enabling network innovation in data center networks with software defined networking: A survey    2017

33.攻击SDN。我们实现了SDN中的各种攻击，并分析了它们对基于Web服务的性能的影响。在此之前，我们讨论了SDN中的各种脆弱性和威胁。我们考虑了连接设置延迟和损失，对于Web客户端请求，作为评价的指标。我们观察到在存在已实现的攻击的情况下，在响应时间和可用性方面，Web服务的性能显著下降。
        ——Impact on SDN Powered Network Services under Adversarial Attacks    2015

34.能量消耗综述。软件网络化（SDN）是一种新型的网络体系结构，它提供了一种可直接编程和逻辑上集中的网络控制，将网络控制与转发分离开来，并使可编程网络组件成为可能。SDN在减少由数据中心、网络组件和终端主机引起的上述过度能量消耗方面可以起到显著的作用。在本文中，我们查阅了关注能量科学的最新SDN方法的原理、优点和缺点。我们还简要比较了现有方法的可能能量增益比，讨论了未决问题，并为今后的研究提供了指导方针。
        ——A survey on energy efficiency in software defined networks     2017

35.优化fpga匹配电路。我们研究了特定策略生成的网络处理电路的优化潜力。以路由器转发信息库（FIB）为例，说明FIB专用电路比等效的通用转发电路需要更少的逻辑资源。
        ——Matching circuits can be small: Partial evaluation and reconfiguration for FPGA-based packet processing    2017

36.SDN攻击危险-fpga相关度低。可编程网络的动态性也给各种攻击带来了潜在的新的安全挑战，如扫描攻击、欺骗攻击、拒绝服务攻击等。在本次调研中，我们特别关注基于OpenFlow的SDN，并对文献中存在的安全挑战和对策提出最新看法。这一努力试图模拟更多的研究关注这些问题在未来OpenFlow和SDN的发展。
        ——A survey on OpenFlow-based Software Defined Networks: Security challenges and countermeasures    2016

37.降低功耗-fpga相关度低。本文综述了高性能计算中的节能技术、机房节能技术和数据中心建设和运行过程中的可再生能源应用的进展。从能耗、降低成本和环境保护等多个角度出发，提出了一套综合的策略，使数据中心的效益最大化，对环境的影响最小化。本文还提供了未来数据中心的节能趋势。
        ——Optimizing energy consumption for data centers    2016

38.SDN综述。我们回顾SDN相关技术。特别地，我们试图涵盖SDN的三个主要部分：应用、控制平面和数据平面，期望我们的努力将帮助研究人员为未来的SDN研究设定适当和有意义的方向。
        ——Software-Defined Networking: A survey    2015

39.SDN安全综述-fpga相关度低。我们从欺骗、篡改、否认、信息披露、拒绝服务、特权提升等四个方面讨论了SDN面临的安全威胁。我们还回顾了广泛的SDN安全控制，如IDS/IPS、访问控制、审计和策略管理。我们描述了SDN如何发展的几种途径。
        ——Security of Software Defined Networks:A survey    2015

40.SDN智能监控-fpga相关度低。智能视频监控平台，旨在利用全SDN-NFV网络提供的设施。该平台基于免费开放源码软件，运行在提供商设备（PE）上，从而简化了功能部署，降低了管理成本。
        ——a Smart, Social and SDN-based Surveillance System for Smart-cities    2017