Cernet2核心路由器路由表增长试验研究

针对Juniper、比威和华为路由器的路由表极限性能进行研究.3种类型的核心路由器都可以支持10万条以上的IPv6路由条目.在此基础上还研究了路由器的Memory使用和CPU使用和路由条目的变化的关系.最后,还研究了大路由表情况下,路由器数据平面的转发性能,包括：传输延迟和TCP吞吐量.通过对试验历史数据分析发现,对于3种不同类型的路由器,传输延迟和TCP吞吐量的变化和路由条目增加之间并没有明显的相关性.     

无线Ad-hoc网络中考虑功耗的QoS路由协议

提出了一个有节点功耗限制的QoS(保证传输带宽、传输延迟)路由协议.对网络吞吐量、端到端延迟和丢包率进行了仿真,结果表明提出的方案有较好的性能.     

TCP在数据包随机延迟网络中的性能分析

TCP数据包在网络传输中发生错误有两种形式:丢包与延迟.已有的成果大多只对TCP在丢包网络中的性能进行了建模,缺少对TCP在随机延迟网络中的建模问题的研究,为此提出了一个TCP在随机延迟网络中的性能分析模型.首先给出并证明了判断数据包流是否为正序的充要条件;然后利用该条件得出数据包流正序出现的概率;最后根据模型分析了TCP在随机延迟网络中的性能.实验结果表明,所得出的数据包流在发生随机延迟后正序的概率与实验网络基本吻合,所提出的模型与不考虑延迟的模型相比,对TCP最大拥塞窗口均值的预测误差降低了43%,对其网络吞吐量性能的预测误差降低47%.     

一种高吞吐低延迟片上互连网络路由器

本文提出了一种用于片上互连网络的低延迟高吞吐量动态虚拟输出队列路由器,该路由器可以利用前瞻路由计算和虚拟输出队列方案将路由器延迟减低到两个周期.仿真结果表明,与虫孔路由器和虚通道路由器相比,4×4网格上的网络吞吐量分别提高了46.9%和28.6%,并且在相同输入加速比下,性能比双缓冲虚通道路由器要高1.9%.在随机合成流量下,片上网络的零负载延迟也分别降低了25.6%和41%.设计实现结果表明,路由器的工作频率可以达到2.5 GHz.     

一种新型的高吞吐量路由量度

在期望吞吐量路由量度的基础上,研究路径负载状况和链路干扰范围对路径性能的影响,将介质访问控制子层(Media access control,MAC)接口平均等待队列长度和MAC层向物理层递交数据的速率作为节点负载加入到路由量度中, 提出一种用于无线Mesh网络(Wireless mesh network)的新型路由量度,并将该量度应用于动态源路由协议DSR(Dynamic source routing protocol)协议中;通过仿真实验研究该路由量度中权值系数β的取值对网络性能的影响,并在仿真网络性能β最优时,分析比较期望吞吐量度和新型路由量度在网络吞吐量和数据包端到端延迟方面的性能.仿真结果表明:在数据流量较大、网络负载较大的多射频多信道无线Mesh网络中,新型的路由量度能够提供比期望吞吐量路由量度更准确的链路及路径性能的估计,使得基于该路由量度的路由协议能够选择数据位总传输延迟最小和总节点负载最小的路径,能够避开网络中的繁忙路径和拥塞节点,从而有效地提高网络吞吐量,降低数据包端到端延迟,实现网络的负载平衡.     

输出端口编码的可扩展快速转发方法

提出了一种基于路由器端口编码的转发方法(OPCF),该方法通过在通信源和目的间预先建立起面向连接的端口编码路径,可直接根据端口编码对数据包进行路由,避免了路由表查询开销,实现了基于显式路由的灵活快速转发,有助于网络服务质量的提高和流量工程的实现.由于不需要路由器存储和管理除路由表外的额外信息,OPCF可获得良好的扩展性.由于可隐藏数据包的IP地址信息,OPCF能有效增强网络通信的安全性.原型系统上的实验结果表明,该方法能实现比MPLS更低的端到端延时并能有效提高网络的吞吐量.     

基于三态内容寻址存储器的路由表压缩和存储技术研究

针对高性能路由器中的路由存储和快速查找问题，提出了将冗余裁减算法和掩码扩展技术相结合的方法来压缩路由表。冗余裁减算法寻找路由表中的等价路由并删除冗余表项；掩码扩展技术则利用三态内容寻址存储器(TCAM)的非连续掩码的特点，对具有相同下一跳和相同前缀长度的路由项进行归并，并利用基于前缀扩展和逻辑最小化思想的增量更新算法，实现路由表动态更新过程中路由的重新归并。实验结果表明，本方法可以将路由表条目至少减少40％。     

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.     

区分协议类型的RED公平性改进算法

由于UDP协议无拥塞控制功能,与TCP流量竞争带宽时具有优势.早期互联网绝大多数流量均使用TCP协议,但随着以网络视频为主的新兴网络服务的广泛应用,使得传统的TCP流量在拥塞链路带宽竞争中不公平.为了提高路由器对TCP流量的公平性,对路由器队列管理中的随机早检测算法RED进行了研究,提出了区分协议类型的RED改进算法Flow-RED,并且在NS-2网络模拟器中实现了该算法,使得在拥塞链路中使用TCP/UDP协议的吞吐量大致相当.实验结果表明,此方法能够改善TCP流量的服务质量.     

基于扩张方法的选播路由算法

根据选播地址数量不多、使用频率高、多主机的特点，提出了一种基于扩张方法的选播路由算法．路由器根据选播服务器发送的expand报文和网络的各项性能综合度量，计算它应该加入的组成员分区，并在路由表中建立相应的项；再由该分区内的路由器将目标地址为该选播地址的请求以直接方式或者隧道方式转发到这个组成员,用网络仿真软件NS-2对所提出的路由算法进行仿真，结果表明，它可以降低传输时延，提高服务的可扩展性．