摘要： 8月科學(xué)教育網(wǎng)小李來為大家講解下。現(xiàn)代戰(zhàn)爭3數(shù)據(jù)包，現(xiàn)代戰(zhàn)爭數(shù)據(jù)包3這個很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！使用 Equality 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵Χ?exaflops 機(jī)器進(jìn)行性能...

8月科學(xué)教育網(wǎng)小李來為大家講解下。現(xiàn)代戰(zhàn)爭3數(shù)據(jù)包，現(xiàn)代戰(zhàn)爭數(shù)據(jù)包3這個很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

使用 Equality 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵Χ?exaflops 機(jī)器進(jìn)行性能評估

在現(xiàn)代計算架構(gòu)中，由于核心數(shù)量的增加，圖論是重頭戲。不斷尋找更好的連接核心的方法是必不可少的。本文重新審視了一種新穎的弦環(huán)互連拓?fù)湎到y(tǒng) Equality，以與之前的一些作品進(jìn)行比較。本文詳細(xì)介紹了構(gòu)建 Equality 互連的過程、其特殊路由過程、選擇配置的策略以及使用開源周期精確 BookSim 并評估其性能。提出了代表小型到大型計算設(shè)施的四個場景來評估網(wǎng)絡(luò)性能。這項(xiàng)工作表明，在 16,384 各端點(diǎn)系統(tǒng)中，Equality 網(wǎng)絡(luò)被證明是最有效的系統(tǒng)。結(jié)果還顯示了擴(kuò)展到 48-320K 和一百萬個端點(diǎn)的 Equality 網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定可擴(kuò)展性。平等網(wǎng)絡(luò)可調(diào)整以適應(yīng)商品硬件，并在十種常見流量模型下具有彈性。建議將 Equality 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆糜跇?gòu)建高效的 multi-exaflops 超級計算機(jī)和數(shù)據(jù)中心。

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介紹

高性能計算（HPC）是一種使用高端計算組件來協(xié)同處理普通計算機(jī)無法輕易解決的大規(guī)模任務(wù)的計算類型。計算組件通過 HPC 網(wǎng)絡(luò)連接，以實(shí)現(xiàn)更高的效率。

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HPC 網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)的不同之處在于，它通常尋求同步通信和計算，以便通信不會過多地中斷計算以提高效率。HPC 網(wǎng)絡(luò)還傾向于使用同類計算硬件，例如在整個實(shí)施過程中使用相同型號的交換機(jī)（具有相同數(shù)量的端口）、CPU 和加速器。由于大規(guī)模生產(chǎn)，系統(tǒng)中的同質(zhì)產(chǎn)品確保每個組件的價格更低，并且在某些部件出現(xiàn)問題時通過及時更換來更直接地恢復(fù)。

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黃等人。與一些流行的 HPC 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌ɡ?2 層胖樹、3 層胖樹、3D 環(huán)面和 5D 環(huán)面）相比，已經(jīng)展示了平等網(wǎng)絡(luò)的潛力。在這項(xiàng)工作中，我們進(jìn)一步分析了不同規(guī)模的 Equality 網(wǎng)絡(luò)的性能，以與 Slim Fly、Dragonfly 和兩種流行的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?Fat-tree 和 Tori 進(jìn)行比較。我們還擴(kuò)展了對應(yīng)用 Equality 網(wǎng)絡(luò)的關(guān)注，以使機(jī)器能夠根據(jù)當(dāng)前的硬件工藝達(dá)到 multi-exaflops。

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當(dāng)前工作不同于以往工作的主要貢獻(xiàn)包括：

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平等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)路由表的開發(fā)和實(shí)施，

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修改后的路由算法 bottleneck-UGAL 避免過度訂閱路徑，

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除了二分帶寬外，還介紹了一種稱為二分比的新度量，

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對各種規(guī)模的 Equality 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果網(wǎng)絡(luò)屬性（直徑、平均距離、延遲和吞吐量）的分析以及與其他現(xiàn)有出版物的比較，

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利用 Equality 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇槲磥?HPC 系統(tǒng)尋找合適配置的策略，以及

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BookSim（一個 1 M 端點(diǎn)系統(tǒng)）計算過的最大的周期精確模擬。

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網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

預(yù)先設(shè)計不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫ǔＪ菫榱诉m應(yīng)特定的工作負(fù)載而設(shè)計的。為了證明網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量以及它是否適合目標(biāo)應(yīng)用程序工作負(fù)載，可以檢查網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)并在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行額外的模擬。本文中使用的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)度量包括網(wǎng)絡(luò)直徑d和平均距離a。標(biāo)準(zhǔn)的通信度量是消息延遲和網(wǎng)絡(luò)在不同流量模式和注入強(qiáng)度下的整體吞吐量。

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一個平衡良好的拓?fù)鋺?yīng)該有一個合理的網(wǎng)絡(luò)直徑，并伴隨著定制的路由算法來減少延遲和增加吞吐量。然而，對于任何應(yīng)用程序，如果特定應(yīng)用程序的所有通信模式在網(wǎng)絡(luò)中使用不超過跳，則給定網(wǎng)絡(luò)具有有效直徑實(shí)際網(wǎng)絡(luò)直徑。同樣的想法也適用于平均跳數(shù)。d效果d效果

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在低注入率下，當(dāng)一個數(shù)據(jù)包從不與其他數(shù)據(jù)包爭用資源時，延遲稱為“零負(fù)載延遲”，，它是不涉及隊列或阻塞時延遲位的總和。在高注入率下，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)在特定負(fù)載、流量模式和路由算法下飽和時，如果延遲變高，則吞吐量接近飽和吞吐量。升0噸坐著

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主要地，如果網(wǎng)絡(luò)直徑d減小，則可以減少延遲；然而，網(wǎng)絡(luò)延遲和吞吐量仍然取決于實(shí)際應(yīng)用程序的流量模式。幾種流量模式是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用程序觸發(fā)的通信模式設(shè)計的。例如，在轉(zhuǎn)角和矩陣轉(zhuǎn)置應(yīng)用中會遇到轉(zhuǎn)置交通模式。選擇在大多數(shù)流量模式上優(yōu)于其他網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)有助于打造更好的系統(tǒng)。

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開關(guān)延遲

當(dāng)代高端交換機(jī)的端口到端口延遲從幾十納秒到幾微秒。開關(guān)延遲取決于很多參數(shù)，包括電纜長度、電纜材料、光電轉(zhuǎn)換、緩沖區(qū)大小、開關(guān)邏輯周期頻率、開關(guān)存儲器訪問時間、路由表大小、路由計算復(fù)雜度、跳數(shù)等。 硬件性能可以通過將每個邏輯元素貢獻(xiàn)的所有指令周期相加，乘以每個周期的時間（以納秒為單位）來計算。內(nèi)存訪問時間和邏輯頻率等硬件問題不在本文討論范圍之內(nèi)。

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如果在選擇交換硬件時每跳延遲是固定的，那么減少系統(tǒng)整體延遲的唯一方法是微調(diào)拓?fù)洹?shí)際上，消息可以在基于數(shù)據(jù)包的路由架構(gòu)中的通道緩沖區(qū)中等待，或者在蟲洞路由架構(gòu)中等待通道被釋放。在網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況下，跳躍距離對網(wǎng)絡(luò)延遲的影響可能較小；因此，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由算法的設(shè)計不應(yīng)只關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的直徑。

IP地址#頭條顯示IP屬地##知乎宣布全面上線顯示用戶IP屬地##微信將展示用戶IP屬地#

一、概述

當(dāng)設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備將被分配一個IP地址，用作標(biāo)識。通過IP地址，設(shè)備間可以互相通訊，如果沒有IP地址，我們將無法知道哪個設(shè)備是發(fā)送方，無法知道哪個是接收方。IP地址有兩個主要功能：標(biāo)識設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)和尋址。

常見的IP地址分為 IPv4 與 IPv6 兩大類，IP地址由一串?dāng)?shù)字組成。IPv4為32位長，通常書寫時以四組十進(jìn)制數(shù)字組成，并以點(diǎn)分隔，如：172.16.254.1 ； IPv6為128位長，通常書寫時以八組十六進(jìn)制數(shù)字組成，以冒號分割，如：2001:db8:0:1234:0:567:8:1。

二、功能

IP地址有兩個主要的功能：

標(biāo)識主機(jī)：更具體地說，標(biāo)識其網(wǎng)絡(luò)接口，并且提供主機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的位置。

網(wǎng)絡(luò)尋址：網(wǎng)際協(xié)議（縮寫：IP）的一個重要機(jī)制就是網(wǎng)絡(luò)尋址（英語：internet address）。該功能的目的是將數(shù)據(jù)報從一個網(wǎng)絡(luò)模塊送到目的地。在發(fā)送的整個過程，IP地址（address）充當(dāng)著目的地的位置，域名（name）意味著我們要找什么，路由（route）代表著如何到達(dá)目的地的這個過程。每個IP數(shù)據(jù)包的標(biāo)頭包含了發(fā)送主機(jī)的IP地址和目的主機(jī)的IP地址。

三、IP地址的分配

IP地址是在主機(jī)加入網(wǎng)絡(luò)時動態(tài)分配的，還是通過主機(jī)硬件/軟件的配置永久分配給主機(jī)的。永久性的配置也稱為使用靜態(tài)IP地址。相反，在每次重新啟動時分配的IP地址，稱為使用動態(tài)IP地址。

動態(tài)IP地址是通過網(wǎng)絡(luò)使用動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）分配的。DHCP是分配地址最常用的技術(shù)。它避免了為網(wǎng)絡(luò)上的每臺設(shè)備分配特定靜態(tài)地址的管理負(fù)擔(dān)。如果某些設(shè)備在特定的時間處于聯(lián)機(jī)狀態(tài)，它還允許設(shè)備共享網(wǎng)絡(luò)上有限的地址空間。通常，在現(xiàn)代的臺式計算機(jī)操作系統(tǒng)中，默認(rèn)情況下會啟用動態(tài)IP地址分配。

DHCP分配的地址于租約相關(guān)聯(lián)，并且一般都是具有有效期。如果主機(jī)在到期前未能續(xù)訂租約，則可以將該地址分配給其他設(shè)備中的一臺設(shè)備。某些DHCP實(shí)現(xiàn)會在主機(jī)每次加入網(wǎng)絡(luò)時根據(jù)其MAC地址嘗試將相同的IP地址重新分配給該主機(jī)。網(wǎng)絡(luò)管理員可以通過基于MAC地址分配特定的IP地址來配置DHCP。

DHCP并不是唯一一種動態(tài)IP地址分配技術(shù)。Bootstrap協(xié)議是DHCP的類似協(xié)議和前身。撥號和某些寬帶網(wǎng)絡(luò)使用點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議的動態(tài)地址功能。

用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的計算機(jī)和設(shè)備（例如：路由器或者郵件服務(wù)器等），通常配置為靜態(tài)地址分配。

在動態(tài)或者靜態(tài)地址分配失效的情況下，操作系統(tǒng)可以將無狀態(tài)地址自動配置，將鏈接本地的地址分配給主機(jī)。

美國搭建無線電力傳輸網(wǎng)絡(luò)

美國國防高級研究計劃局(DARPA) ，正在推進(jìn)其持久性光無線能量中繼項(xiàng)目 (POWER)，該項(xiàng)目旨在為未來美軍開發(fā)和建立，無線電力傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建可行性模型，POWER將分為三個主要階段，通過開發(fā)高功率的能量發(fā)射系統(tǒng)，以及陸地和空中基站，建立一個能量傳輸?shù)陌l(fā)射和轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)模型，POWER項(xiàng)目將對無線電力傳輸?shù)膶?shí)用性進(jìn)行驗(yàn)證，并開發(fā)演示階段的相關(guān)裝備

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Persistent Optical Wireless Energy Relay (POWER)

持久性光無線能量中繼項(xiàng)目

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美國國防高級研究計劃局

Defense Advanced Research Projects Agency(DARPA)

美國國防高級研究計劃局成立于1958年，總部位于美國弗吉尼亞州阿靈頓縣，是美國國防部負(fù)責(zé)研發(fā)軍用高科技項(xiàng)目的主要機(jī)構(gòu)之一，美國國防高級研究計劃局直屬于美國國防部管理，是高級別、獨(dú)立的軍事研發(fā)機(jī)構(gòu)

——部分由美國國防高級研究計劃局主導(dǎo)的科研項(xiàng)目：

- ARPANET 阿帕網(wǎng)

美國國防高級研究計劃局開發(fā)的世界上首個運(yùn)營的數(shù)據(jù)包交換網(wǎng)絡(luò)，是如今全球互聯(lián)網(wǎng)的建立提供了啟發(fā)

-The Mother of All Demos 所有演示之母

1968年12月，道格拉斯·恩格爾巴特在計算機(jī)協(xié)會暨電氣電子工程師學(xué)會的秋季會議上，展示了一個完整的計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)，其中涵蓋了現(xiàn)代計算機(jī)包括的幾乎所有的基本要素，例如窗口，TXT，圖形，導(dǎo)航和命令輸入，視頻會議，鼠標(biāo)，文字，文件鏈接等等，這些在當(dāng)時非常超前的理念也直接影響了如今蘋果公司的MAC OS系統(tǒng)，以及微軟公司的WINDOWS操作系統(tǒng)

-高頻主動式極光研究計劃HAARP

High Frequency Active Auroral Research Program

HAARP的主要課題是在對大氣層中最上層的電離層進(jìn)行研究，其研究成果可能被應(yīng)用于戰(zhàn)略通信領(lǐng)域，也有觀點(diǎn)認(rèn)為該項(xiàng)目可能被美國用于氣象站，通過影響電離層而導(dǎo)致局部的天氣變化

#武器沙漏# #美國搭建無線電力傳輸網(wǎng)絡(luò)# #DARPA#

COVID-19 危機(jī)期間的智能 DDoS 保護(hù)

正如視頻會議軟件、遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)和政府網(wǎng)站的流量高峰所表明的那樣，組織需要一種區(qū)分惡意流量和合法流量高峰的方法。

然而，問題在于，僅查看原始流量率并不能告訴我們該流量是合法的還是惡意的。例如，下面的屏幕截圖將 flash crows 與 TCP RST?Flood進(jìn)行了比較。

僅使用速率分析，兩個請求看起來都一樣。然而，對數(shù)據(jù)包行為的更詳細(xì)的行為分析表明，惡意流量與已建立的合法用戶行為基線存在顯著偏差。

這就是為什么反 DDoS 防御不僅要利用基于體積的檢測，還要利用基于行為的檢測方法至關(guān)重要的原因。在大規(guī)模的閃電人群中，這是真正區(qū)分攻擊者和有需要的患者的唯一方法。

實(shí)時簽名

阿爾伯特·愛因斯坦說：“一切都應(yīng)該盡可能簡單，但不能簡單。”?將其解釋為 DDoS 保護(hù)的世界，這意味著攻擊簽名應(yīng)該針對傳入攻擊流量的確切特征進(jìn)行定制，但不能或多或少地涵蓋。

簽名應(yīng)用太窄，意味著攻擊流量不會被攔截；應(yīng)用過于廣泛的簽名，合法的用戶流量也會被阻止。

傳統(tǒng)的 DDoS 防御通常基于傳入流量的速率限制，從而將整體流量降低到服務(wù)可以承受的水平。然而，問題在于速率限制是一種蠻力機(jī)制，它任意“限制”流量，但不區(qū)分合法流量和惡意流量。這會導(dǎo)致高度誤報，導(dǎo)致合法用戶被阻止，而一些惡意流量仍然可以通過。

更好的方法是使用實(shí)時簽名創(chuàng)建算法，該算法針對攻擊模式的確切特征進(jìn)行了微調(diào)和優(yōu)化，這意味著惡意流量——并且只有惡意流量——將被阻止，而合法用戶、患者和客戶不會被中斷.

加密攻擊防護(hù)

隨著越來越多的 Web 流量被加密，針對加密洪流的保護(hù)是現(xiàn)代 DDoS 保護(hù)的一項(xiàng)關(guān)鍵要求。根據(jù) Google 的 HTTPS 透明度報告，現(xiàn)在幾乎所有主要市場中超過 90% 的網(wǎng)頁都使用 HTTPS 加密。

這在冠狀病毒危機(jī)期間尤其適用，當(dāng)時許多人都在遠(yuǎn)程工作并通過安全連接共享機(jī)密的財務(wù)細(xì)節(jié)、工作材料或患者數(shù)據(jù)。

具有諷刺意味的是，雖然 HTTPS 對于數(shù)據(jù)保護(hù)至關(guān)重要，但它也為新型破壞性 DDoS 攻擊打開了大門。HTTPS 是一種高度不對稱的協(xié)議，SSL 握手過程從目標(biāo)服務(wù)器獲取的資源可能比從發(fā)出請求的主機(jī)獲取的資源多15 倍。因此，黑客可以使用 HTTPS 泛洪攻擊以相對較少的請求數(shù)進(jìn)行破壞性攻擊。

這就是為什么防御加密的 DDoS 洪水是現(xiàn)代 DDoS 保護(hù)的關(guān)鍵要求。

龐大的全球產(chǎn)能

保護(hù)關(guān)鍵服務(wù)可用性的另一個關(guān)鍵要求是大規(guī)模、專用的 DDoS 緩解能力。

物聯(lián)網(wǎng)僵尸網(wǎng)絡(luò)不斷變得更大、更復(fù)雜，并且能夠發(fā)起比以往更大的攻擊。例如，以色列本古里安大學(xué) (BGU) 的研究人員最近進(jìn)行的一項(xiàng)研究表明，一個只有 6,000 個節(jié)點(diǎn)的中型僵尸網(wǎng)絡(luò)如何破壞美國普通州的緊急 911 系統(tǒng)，以及 200,000 個僵尸網(wǎng)絡(luò)如何危害整個美國。

自然，在 COVID-19 危機(jī)等大規(guī)模突發(fā)公共衛(wèi)生事件期間，此類漏洞至關(guān)重要。

解決方案是依靠全球分布式 DDoS 清理網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)具有多 TB 的專用DDoS 緩解能力，以確保您始終擁有足夠的后備能力。

托管安全服務(wù)

最后，現(xiàn)代 DDoS 保護(hù)的最后一個關(guān)鍵要求是完全托管的安全服務(wù)。員工短缺和網(wǎng)絡(luò)安全技能差距是日常的關(guān)鍵問題，但在危機(jī)時期，當(dāng) IT 團(tuán)隊過度擴(kuò)張，許多員工在家工作，有些人甚至可能受到封鎖的影響時，這些挑戰(zhàn)會更加嚴(yán)重，隔離，或住院。

使用完全托管的安全服務(wù)進(jìn)行 DDoS 保護(hù)，依靠以網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序安全為專長的專家團(tuán)隊，有助于減輕您的負(fù)擔(dān)。這使 IT 團(tuán)隊能夠騰出帶寬來專注于他們的核心任務(wù)，并將安全管理留給專家。

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