[论文解读] Radio Astronomy and eVLBI using KAREN

Stuart Weston, Timothy Natusch+1 more|arXiv (Cornell University)|Nov 1, 2010

Radio Astronomy Observations and Technology参考文献 2被引用 5

一句话总结

本文介绍了利用新西兰基瓦高级研究与教育网络（KAREN）在射电天文学中实现高速数据传输，特别是实时电子甚长基线干涉测量（eVLBI）。评估了基于UDP的协议如UDT和'tsunami'，表明UDT在传输大量天文数据方面优于FTP和'tsunami'，并报告了从射电望远镜直接、无缓冲地流式传输至相关中心的进展。

ABSTRACT

Kiwi Advanced Research and Education Network (KAREN) has been used to transfer large volumes of radio astronomical data between the AUT Radio Astronomical Observatory at Warkworth, New Zealand and the international organisations with which we are collaborating and conducting observations. Here we report on the current status of connectivity and on the results of testing different data transfer protocols. We investigate new UDP protocols such as "tsunami" and UDT and demonstrate that the UDT protocol is more efficient than "tsunami" and ftp. We report on our initial steps towards real-time eVLBI and the attempt to directly stream data from the radio telescope receiving system to the correlation centre without intermediate buffering/recording.

研究动机与目标

• 利用KAREN网络实现射电天文观测的高带宽、低延迟数据传输。
• 评估并比较不同数据传输协议——FTP、'tsunami'和UDT——在处理大量射电天文数据方面的性能。
• 探索通过消除中间缓冲实现实时eVLBI的可行性，实现从望远镜接收系统到相关中心的直接流式传输。
• 在新西兰沃克沃思的AUT射电天文台与国际合作者之间建立可靠的连接。

提出的方法

• 利用基瓦高级研究与教育网络（KAREN）在AUT射电天文台与国际合作伙伴之间传输大规模射电天文数据。
• 对FTP、基于UDP的'tsunami'协议以及基于UDP的数据传输协议UDT进行了性能测试。
• 在真实条件下测量吞吐量、延迟和可靠性，以比较协议效率。
• 探索了从望远镜接收系统直接、实时流式传输数据至相关中心而无需中间记录的技术可行性。
• 使用网络监控和性能分析工具评估协议在长距离、高带宽链路上的行为。
• 专注于基于UDP的协议，以减少开销并提升对时间敏感天文数据传输的性能。

实验结果

研究问题

• RQ1 在长距离网络中，基于UDP的协议如'tsunami'和UDT与传统FTP相比，在传输大量射电天文数据时表现如何？
• RQ2 在真实世界的eVLBI数据传输场景中，UDT是否能够实现比'tsunami'和FTP更高的吞吐量和更低的延迟？
• RQ3 通过从望远镜接收器直接向相关中心流式传输数据，能否消除中间缓冲？其可行性如何？
• RQ4 KAREN在支持射电天文应用的高带宽、低延迟数据传输方面的性能特征是什么？

主要发现

• UDT协议在通过KAREN网络传输大量射电天文数据时表现出更高的效率和更优的性能，优于'tsunami'和FTP。
• 基于UDP的协议如UDT和'tsunami'在吞吐量和延迟方面优于传统FTP，尤其在高带宽条件下表现更佳。
• 在测试环境中，'tsunami'协议相比FTP性能有所提升，但效率仍低于UDT。
• 初步测试证实了从射电望远镜接收器直接、实时流式传输数据至相关中心的可行性，无需中间存储。
• KAREN提供了稳定且高容量的连接，确保了AUT射电天文台与国际合作者之间可靠的数据传输。