一种从路由表推导自治系统关系的方法

提出一种利用边界网关协议(BGP)路由表推导自治系统(AS)关系的方法·通过分析AS关系对BGP输入和输出路由策略的约束,得到用AS关系序列表示的AS路径结构·根据AS关系序列上下文,利用AS路径构成规则推导AS关系·根据不同层次自治系统BGP路由表中AS路径的结构特点,对顶层AS和非顶层AS的BGP路由表分别使用不同的推导规则·推导中考虑了错误配置的影响,并且使用多种参数判断AS关系·利用公共可用BGP路由表测试算法,超过80%的AS关系可由顶层AS路由表直接导出·与同类算法结果对比验证了算法的有效性·     

基于地标节点覆盖面的TZ紧凑路由算法研究

通过地标节点选取机制,TZ紧凑路由算法很好地保证了路由系统的扩展性.但TZ紧凑路由算法并没有限制地标节点的覆盖面,也没分析覆盖面过小的地标节点是否利于信息的传递.本文研究发现覆盖面过小的地标节点不利于紧凑路由的性能,因此通过限制地标节点的覆盖面,并在地标节点选取过程中删除覆盖面过小的地标节点,改进了TZ紧凑路由算法;同时,系统地分析了地标节点的覆盖面与平均伸长系数、平均路由表的关系.在连续10年的Internet AS图上进行仿真,实验结果表明,随着地标节点最小覆盖面的增大,平均伸长系数先减小而后逐渐增加,平均路由表先减小而后保持不变;当选取一个合适的阈值时,改进的算法比原始算法有更小的平均伸长系数和平均路由表,有效提升了紧凑路由的性能.     

基于Internet AS图的紧凑路由算法研究

紧凑路由算法一直被认为是未来Internet上可扩展路由算法的有力候选者,因为它实现了近似最短路径路由机制的同时,路由表也比BGP(border gateway protocol)路由协议更加紧凑.TZ紧凑路由算法初始地标点的选取是随机生成的,没有充分利用网络拓扑信息,不是很适合真实网络.故分别提出了基于节点度和基于PageRank算法的地标节点选取机制,用于改进TZ紧凑路由算法.在2000年和2006年的Internet AS图上对两种改进算法和TZ算法进行仿真,实验结果表明,两种改进算法的平均路由表大小和平均伸长系数相比于TZ算法均有明显的改进.     

BGP网络故障模型与检测算法

BGP网络故障严重影响自治系统间的网络性能,根据Internet中观测点获得的BGP路由信息,描述域间路由系统的BGP网络模型,建立BGP故障事件模型,为BGP网络的拓扑变化提供一种简明的描述方式.根据高度时间相关性的BGP路由事件触发的网络拓扑变化,提出查找故障链路的近似算法.提出的BGP网络故障查找模型和算法能够比较准确地检测Internet域间路由系统中的路由异常事件.     

一种工业无线网络中的数据聚合路由机制

首先介绍了工业无线网络的分层拓扑结构和数据聚合方式,给出一种最小聚合树的生成方法用于解决工业无线网络中的簇间数据聚合问题,该方法融合了Dijkstra最短路算法和Prim算法的设计思想,并扩展了WIA-PA的标准流程,且描述了其系统实现过程.仿真实验结果表明使用簇间数据聚合路由机制的工业无线网络能降低整个网络的通信代价,证明本文所设计的机制是有效的.     

域间路由错误管理

域间路由是支持因特网的运行关键技术。研究了对域间路由错误管理。错误管理将根据在域间连接上采集路由交互信息构造自治系统级的拓扑结构图 ,通过与实际拓扑结构比较 ,进行错误判别和定位 ,并提供错误恢复所需信息。定义了自治系统、边界路由器、路由和连接等这些域间路由中的基本对象 ,描述了它们之间的关系 ,形式化地定义了自治系统级网络拓扑图。在此基础上提出了拓扑图的构造算法、错误判别算法和错误定位算法 ,并分析了各种算法的复杂性。以应用于实践的“在线智能 BGP- 4分析仪”为例 ,说明了上述理论算法在实际中的具体应用和效果。该文的理论研究在路由协议的测试和网络管理工作中的指导作用     

一种面向SON的单播路由协议

提出了一种面向自组织网络SON(self-organizing networks)的单播路由协议,支持应用服务质量QoS(quality of service)需求和路由器生物行为.基于OSPFv3/BGP4+,设计了自治域内和自治域间路由协议,包括报文格式与功能、链路状态描述结构、邻居信息表、单播路由表和协议工作流程等.基于Quagga软件路由器实现了提出的协议,并且在网络实验平台基于Iperf工具对其进行了性能评测.结果表明,该协议是有效的,具有较好的性能.     

域间路由中的机制设计研究综述

域间路由中每个自治系统都是独立的理性主体,它们策略性地选择行为,进行路由.倘若自治系统的路由策略不加限制则会引起网络运行异常.借助于专门研究理性主体自利行为的机制设计理论,激励自治系统,可以在保证每个自治系统利益的前提下,实现域间路由网络系统的整体目标.首先概述了机制设计理论,接着将目前域间路由中的机制设计研究归纳为最小代价路由机制设计和策略路由机制设计,总结了研究现状.最后指出未来研究方向.     

一种新的结构化P2P覆盖网络路由算法

为提高结构化P2P覆盖网络的路由算法效率,在DHT网络的基础上,提出了一种用较小路由维护开销获取较大路由长度的路由算法CSSP.定义了简短的常数级别的路由表,用来记录L长度的缓存节点、1单位长度的超级节点、1单位长度的后继节点,并给出了节点加入和离开网络时的路由表维护算法以及超级节点的分布式选举算法.与Chord等典型算法的性能比较分析证明,CSSP算法在路由表维护的复杂度、路由复杂度、容错性以及节点加入和退出时的网络抖动量等性能方面都有明显改善,是一种有效的路由算法.     

域间网络保护路由

提出一种域间网络保护路由模型,利用边界网关协议(BGP)路由表中已经存在的后备路由资源,确保在路由收敛过程中自治系统(autonomous system,AS)节点之间端对端的连通性,从而避免数据传输发生中断,解决瞬态故障。并利用互联网AS-level网络拓扑图重构AS节点的路由表,评估互联网的可保护程度。研究结果表明:提出的保护路由模型在不增加BGP路由器额外开销的基础上能够较好地保证网络数据传输不中断,增强互联网的连通性。     

基于多目标的管道物联网无线路由算法

在恶劣的环境下传感器节点能量限制一直是制约油气管道物联网性能的关键因素.网络端对端延时决定了油气管道物联网对于管道安全事故的反应时间.为此,针对油气管道物联网能量限制和端对端延时问题提出基于多目标优化的管道物联网无线路由算法,通过将节点剩余能量以及节点到汇聚节点之间的距离作为机会路由中选择候选转发节点的指标,实现了物联网中能量的均衡,通过减少数据传输跳数,达到减少网络端对端延时的目的.仿真结果表明,与经典机会路由算法相比,该算法能有效兼顾网络寿命和网络延时改善网络性能,不仅能使网络获得较长的使用周期,还能减少油气管道物联网对安全事故的反应时间.     

节点角色化的工业互联网感知层安全路由方法

针对新兴工业互联网因开放、异构、节点众多且资源受限等而面临突出的感知层路由安全困难的问题，提出一种节点角色化的工业互联网感知层安全路由算法。依据功能定位将工业互联网感知层中的节点划分为普通节点、簇首节点、汇聚节点和安监节点4种角色，建立起融合节点角色化和随机巡查的安全信誉评估方法，形成基于节点信誉评估的感知层分簇拓扑，融合节点安全信誉评估方法和Dijkstra算法优化建立工业互联网感知层安全路由。仿真结果表明，提出的算法对工业互联网感知层恶意节点的发现准确率可达到94%，有助于提升工业互联网感知层的路由安全。     

Hybrid Routing by Joint Optimization of Per-Flow Routing and Tag-Based Routing in Software-Defined Networks

In recent years, Software-Defined Networks(SDNs) have become a promising technology to improve network utilization. However, limited flow table size and long deployment delays may result in low network performance in large-scale networks and a poor user experience. While a typical solution to this issue is routing aggregation(i.e., wildcard routing), the aggregation feasibility problem and reduced network performance may be encountered. To address this dilemma, we first design a novel wildcard routing scheme, called the Tag-based Rule Placement Scheme(TRPS). We then formulate a Hybrid Routing by Joint optimization of Per-flow routing and Tagbased routing(HR-JPT) problem, and prove its NP-hardness. An algorithm with a bounded approximation factor is designed for this problem, and the proposed methods are implemented on a Mininet platform. Extensive simulation results show that our methods are efficient for wildcard/hybrid routing. For example, our proposed tag-based wildcard rule placement scheme can reduce the number of required rules by about 65% on average compared with previous wildcard routing methods. Our proposed hybrid routing algorithm can increase network throughput by about 43% compared with existing hybrid routing solutions.     

互联网可扩展路由研究与分析

由于多宿主、流量工程等技术的广泛应用,越来越多的不可聚合的地址碎片被注入到核心网中,导致严重的路由可扩展性问题.该问题对核心网路由器的影响主要体现在两方面:要保存的路由表不断增大和要处理的路由更新不断增多.为了解决这个问题,许多可扩展路由方案被提出,主要包括基于主机的ID/Loctor分离、边缘/核心网络地址分离、路由聚合、紧凑路由、地理信息路由等.对现存的可扩展研究方案进行全面的调研和分析,主要包含路由可扩展问题原因分析、可扩展路由方案分类、可扩展路由介绍和总结比较.     

基于地址分配算法压缩路由表

提出一种基于概率的启发式算法对节点地址进行重新编号,该算法可以使得到达一些连续地址的下一跳尽可能的相同,进而再对这些连续地址进行压缩以达到简化路由表的目的.我们利用真实的网络拓扑进行仿真,实验结果表明在维持最短路径路由的前提下,仍然可以压缩到完整路由表的24%,利用这种方法可以极大的简化路由表,以提高网络仿真的规模.     

一种基于流量预测的启发式路由表更新算法

针对目前的路由表更新机制无法有效地控制和降低因路由表更新而导致的网络丢包量的问题,提出一种基于流量预测的启发式路由表更新算法。利用流量预测模型对IP路由器中各路由表项所对应的网络流量进行预测,并在此基础上通过启发式算法动态调整路由表项的更新顺序和更新-分发批处理的量程大小,以实现在路由表更新过程中产生最少的网络丢包量。仿真实验结果表明该算法有效地减少因路由表更新引起的网络丢包量。     

一种双种群进化集成QoS组播路由算法

设计了一种IP/DWDM光Internet中的非NP类QoS组播路由算法,采用树形编码方式,基于双种群进化,寻找一棵带宽、延迟、延迟抖动与出错率受限的费用优化组播路由树,集成解决路由与波长分配问题.仿真结果表明,该算法是可行和有效的,不仅能够满足QoS约束,而且性能优于基于经典遗传算法设计的QoS组播路由算法,克服了算法易早熟、收敛慢等缺点,有效地解决了IP/DWDM光Internet中的QoS组播路由问题.     

NGI中的一种禁忌-递阶遗传QoS组播路由算法

设计了NGI主干网重要组网形式IP/DWDM光Internet中一种非NP类QoS(quality of service)组播路由算法,基于禁忌-递阶遗传算法(tabu-hierarchy genetic algorithm,THGA)构造优化的QoS组播路由树·该算法模拟生物繁衍过程,采用递阶编码方式,引入禁忌交叉和禁忌变异两种禁忌算子改进遗传操作,综合考虑了用户QoS需求和网络费用,同时有助于实现网络负载平衡·仿真结果表明,所设计的算法是可行和有效的,它在一定程度上克服了基于经典遗传算法的QoS组播路由算法存在的早熟和收敛慢等问题,提高了算法性能,较好地解决了IP/DWDM光Interne...     

基于拓扑区域一体化成型映射机制的物联网快速收敛算法

为解决物联网快速收敛算法存在的收敛性能较差、网络稳定时间较短的不足,提出了基于拓扑区域一体化成型映射机制的物联网快速收敛算法。首先,根据物联网节点分布具有的随机分布特性及泊松分布特性,通过聚类方式来构建聚合度-权重值裁决模型,以实现路由的稳定收敛,消除因簇头节点失效而导致的区域上传缓慢的现象;随后,采用退避机制来提升簇头节点的传输性能,有效降低因能量受限而导致的网络传输缓慢的现象,优化路由收敛性能,降低因路由抖动而导致的网络瘫痪概率。仿真实验结果表明:与常见的时间度一体化物联网收敛算法(Convergence Algorithm for Time-Integrated Internet of Things,TI-IOT算法)、路由集中度快速收敛算法(A Fast Convergence Algorithm for Routing Concentration Degree,RCD算法)相比,所提算法具有更高的网络稳定工作时间及较快的收敛速度,以及更小的路由冗余度。     

物联网专用频点自组网驱动路由协议算法分析

为了解决物联网专用频点自组网网络节点能量消耗容易失衡,当节点数增加时易产生链路故障的问题,设计一种改进物联网专用频点自组网驱动路由协议算法.以感知现场、汇聚节点和Internet为主要结构,构建物联网专用频点自组网网络模型.模型采用多媒体印刷读物(multimedia print reader,MPR)集合综合选取节点机制,以网络节点总能量消耗以及能量代价为基础,通过节点优化目标函数,确保自组网能量消耗处于均衡状态.通过网络路由协议改进算法,采用最小覆盖集实现物联网专用频点自组网链路故障的修复.结果表明,改进后的算法对路由链路信息转发具有良好的吞吐性能,可以提高网络数据传输性和连通性,并可增加节点生存时间,最终提升数据包到达率和数据控制量.