以太网生成树拓扑与流量均衡的关系研究

以太网是采用基于生成树的路由算法,网络结构都简化为简单的树形结构.利用以太网流量均衡选路算法,可以提高网络利用率和网络容量.流量均衡选路算法的效果还受到网络拓扑的结构以及具体生成树的拓扑设计的影响.本文重点分析了生成树拓扑与流量均衡之间的关系,并提出了较通用的生成树拓扑设计原则.     

一种新型的基于结构化P2P的路由算法

随着计算机网络技术快速发展,P2P网络已成为一个研究热点,但是现有P2P网络普遍存在路由效率不高和绕路问题。为提高现有结构化P2P的网络路由和避免绕路问题,本文通过基于Internet网络物理位置相近原则进行簇群的划分,在Internet物理拓扑基础上建立一个P2P覆盖网络(P2P overlay network)虚拟层,基于覆盖网络虚拟层设计了绕路避免网络路由(Detour Avoiding Net-work Routing简称DANR)算法。详细的设计了路由算法、节点自适应算法、冗错机制及数据项备份策略。通过引入基于网络物理拓扑的分簇机制提高网络可扩展性和查询效率,利用低价冗余机制和数据项备份策略,进一步优化系统的查询效率。经性能分析和NS2实验仿真验证该路由协议降低了系统路由开销,大大提高了查询效率。     

基于最小代价的跨域虚拟网络映射算法

针对多个自治域网络环境中的虚拟网络映射问题,提出了基于最小代价的跨域虚拟网络映射(MC-VNE)算法.首先根据虚拟网络的约束条件,计算每个虚拟节点的可用物理节点集合,然后利用最小权重路由算法,计算出每条虚拟链路的可用映射物理路径集合.借鉴克鲁斯卡尔最小生成树算法思想,依次在可用映射物理路径集合选择最小权重物理路径,然后将对应的虚拟链路映射到该物理路径上,并协调完成虚拟节点的映射操作.仿真结果表明,MC-VNE算法有效地降低了虚拟网络映射的资源代价,提高了虚拟网络请求接受率.     

基于P2P的分簇自组织网络路由模型

通过在Internet物理拓扑基础上建立P2P覆盖网络的虚拟拓扑结构,建立起完全分布式自组织网络路由模型——分簇自组织网络路由模型CSON。描述了模型的结构并提出了CSON模型中簇群的划分、初始节点的选取和节点的自适应性算法。     

用遗传算法进行光传送网虚拓扑的优化设计方法

为了解决波分复用的光组网结构设计的核心问题，提出了一种广域光传送网优化虚拓扑的设计原则，其优化的目标是使吞吐量最大。整体最优问题可分解为若干相对简单的局部优化子问题，即确定一个虚拟的边通拓扑，它使每个节点都满足接收机和发射机限制；在物理拓扑上路由光通道；最优化分配光通道波长；在虚拓扑上路由分组业务。采用Prufer数方法随机产生一组可行的虚拓扑算法，并使用遗传算法来优化虚拓扑，从而得到最优解。该算法对于实际光传送网逻辑拓扑的设计具有重要的指导作用。     

基于邻居节点故障感知的NoC自适应路由算法

介绍了片上网络的拓扑结构和路由算法,提出了一种适用于NoC 2D-Mesh结构的自适应路由算法,可以根据邻居节点的状态动态的选择路由。通过仿真证明了在均匀随机流量模式下,相对于XY路由算法,使用本算法吞吐量更高,平均端到端时延更小。     

LEO/MEO卫星网络中一种抗毁路由算法

提出了一种基于ATM(AsynchronousTransferMode,异步转移模式)技术的抗毁路由算法·该算法通过VPC(VirtualPathConnection,虚通路连接)将卫星网虚拟成一个全连接网络,根据空间位置将卫星网络划分为若干个可动态重组的簇,由簇首维护本簇内的实时拓扑信息·当星际链路出现故障时,簇首将尽量在本簇范围内重建VPC,如果无法重建则将重建请求和本簇拓扑信息扩散到相邻簇首,就在更大的已知拓扑范围内完成VPC重建工作·在Iridium(铱星)系统模型上对该算法的信令开销、有效性进行的仿真结果显示,扩散抗毁路由算法可以绕开故障的星际链路,提高系统抗毁性,而且寻路开销也较之...     

基于流量工程的网络改进算法

针对计算机网络规模滞后、服务类型单一和服务质量没有保证等问题,将网络规划(网络改进)与流量工程作为有机整体为网络业务流量提供QoS服务,并在此基础上提出基于流量工程的新型网络改进算法.算法运用构造Harafy图和网络扩充启发式算法保证拓扑约束,基于多QoS约束路由算法满足流量工程约束;并使用改进遗传算法策略全局寻求改进费用最小网终及容量分配.仿真结果表明:算法实现最小化新增链路,使改进后拓扑仅略大于理想拓扑(Harary拓扑),88%的流量通过少跳数传输,且各链路带宽分配均匀(均方差σ=1.1).从而使算法在满足各网络约束的同时能够有效地均衡网络负载,避免链路拥塞,提高网络运行性能.     

定向天线无线网络中的路由与信道分配方法

拓扑控制是采用定向天线的无线网络中的关键问题,定向天线无线网络中的拓扑控制、路由和信道分配是NP难问题。为了解决这个问题,提出了一个称为Ant-TRACE的高效蚂蚁算法。给定一个无线网络的信号可达图,Ant-TRACE可找到一个平衡的度约束最小生成树,有效地解决了拓扑和路由问题,基于已有的拓扑可有效地选择信道分配策略以最小化相邻链路干扰。基于NS3的仿真结果显示,Ant-TRACE在丢包率、时延和吞吐量上表现良好。     

基于SoRCA结构的SBORA路由算法

针对无线传感器网络SoRCA结构中路由算法存在流量负载不均衡和鲁棒性问题,提出了SBORA路由算法.该算法根据SoRCA拓扑的结构化特点,计算出源点到目的点的最优路径在各传播反向所需跳数,然后根据跳数特征,通过二次概率路由选择策略,从多条优化路径中迅速给出一条由源点到目的点的路径,并根据包中跳数的特征,给出数据传输失败时新路由的选择.通过性能分析和仿真试验表明,基于SoRCA结构的SBORA路由算法具有较好的流量负载均衡性和鲁棒性.     

遗传算法在光网络动态流量重构疏导中的应用

针对当前网络的动态业务,提出动态业务流量的重构疏导方案,并给出改进的遗传算法.此算法能通过调整网络的逻辑或物理拓扑结构以适应各种动态变化的业务.实验结果表明:改进的算法能搜索到较优的结果,即添加较少的ADM和波长就可使网络继续承载所有新、旧动态业务.但是算法复杂度较高,因而消耗的时间较多.     

最短路径扩散机制下实时可靠性网络路由选择方法研究

针对网络通信实时性、可靠性的要求,提出一种最短路径扩散机制下实时可靠性网络路由选择方法,依据链路质量对加入网络的节点构建逻辑路径,形成树状结构。将某节点与其它节点之间的可用物理链路看作辅助路径,得到Mesh形网络拓扑结构。分析了最短路径扩散机制,利用最短路径扩散机制对网络中全部节点构建最短路径信息。介绍了网络交通流和交通引力场模型,考虑节点对交通流的引力作用,将传输路径看作影响引力的指标,通过交通引力场实现网络路由选择。实验结果表明,所提方法在保证网络实时可靠性的同时,可减少能耗,降低数据丢包率,提高网络吞吐量。     

基于层次拓扑树的虚拟机节能分配算法

为了均衡分布式数据中心物理主机多维资源的利用率,减少物理主机使用数量,节约能耗,提出了一种基于层次拓扑树的虚拟机节能分配算法HTES(hierarchical topology energy saving),此算法可以有效提升虚拟机分配效率.利用Laplacian矩阵,对大规模网络拓扑分割,建立了层次拓扑树模型.基于层次拓扑模型,根据虚拟机请求中IP地址与数据中心的距离,将虚拟机请求分组,从层次拓扑树模型中查询合适的物理主机区域,按虚拟机请求与物理主机的资源匹配度进行虚拟机的分配.将HTES与其他3种算法进行模拟仿真实验,从虚拟机分配时间、资源均衡率、能耗和物理主机使用情况等方面验证了HTES算法能够有效加快物理主机搜索速度,增加底层占用物理主机的集中度,降低底层物理主机的使用数量,达到节约能耗的目的.     

基于测量聚类的网络拓扑推断算法

为了减少基于端到端时延的拓扑推断算法中产生的测量流量,根据网络中端到端时延的特点,提出了一种测量聚类算法和两阶段拓扑推断算法.测量聚类算法在测量时首先粗略测量网络节点的端到端时延,根据时延对节点进行聚类,然后根据节点的聚类测量节点对的端到端时延并计算节点相关性,最后通过两阶段拓扑推断算法推断网络拓扑结构.理论证明了测量聚类算法能够有效减少测量产生的测量流量并通过NS2进行了仿真,仿真结果表明测量聚类算法和两阶段拓扑推断算法在有效减少测量流量的情况下能够正确地推断网络的拓扑结构.     

A traffic model of optical networks based on time-space complexity and traffic grooming

This paper researched the traffic of optical networks in time-space complexity,proposed a novel traf-fic model for complex optical networks based on traffic grooming,designed a traffic generator GTS(gener-ator based on time and space)with centralized+distributed idea,and then made a simulation in Clanguage.Experiments results show that GTS can produce the virtual network topology which can changedynamically with the characteristic of scaling-free network.GTS can also groom the different traffic andtrigg...     

包含立交匝道信息的高速公路网络复杂拓扑结构研究

在以往的路网拓扑研究中,立交和出入口一般都只被看成一个节点来处理,没有涉及具体的匝道信息,但随着路网规模的扩大及基于路网拓扑的安全性分析、通达性研究、交通标志设置、紧急情况处置、模拟仿真和车辆导航等需求的不断增加,原来单层结构的拓扑关系已经不能满足这些应用要求,另一方面,由于原来路网拓扑结构相对比较简单,导致相应的最佳路径搜寻算法都很复杂.在总结已完成项目的基础上,从交通工程角度研究了一种包含具体匝道信息的多层次高速公路路网复杂拓扑结构,包含路段/节点、匝道/出入口、方向节点等内容,满足地理数据文件(GDF)标准格式要求,可支持新一代基于复杂路网结构的多种应用,采用双向链表建立的数据结构,方便增减高速公路、立交或者出入口等对象,在此基础上研究了一种适应复杂路网架构的路径搜索算法,为基于所提出的复杂路网拓扑应用提供了可能.     

Universal GALS Platform and Evaluation Methodology for Networks-on-Chip

A networks-on-chip(NoC)cost-effective design method was given based on the globallyasynchronous locally-synchronous(GALS)interconnect structure.In this method,the synchronous mode was used to transmit data among routers,network interface(NI),and intellectual property(IP)via a synchronous circuit.Compared with traditional methods of implementing GALS,this method greatly reduces the transmission latency and is compatible with existing very large scale integration(VLSI)design tools.The platform designed bas...     

基于网络感知的两阶段虚拟机分配算法

提出了一种基于网络感知的两阶段虚拟机分配算法(NWTP).首先,针对现代数据中心网络拓扑的随机性(树形、服务器和光纤混合),根据交互对象的不同,将虚拟机的带宽请求分为网内带宽和网间带宽两种.其次,将虚拟机的分配过程分解成带宽区域划分和物理主机分配两个彼此连续的阶段,建立网络感知模型.然后,利用流水线技术将带宽区域划分和物理主机分配看作两个连续的工序,并发进行分配处理.在带宽区域划分环节,利用节点介数和聚集系数动态感知物理主机的稳定性,通过差异化的分配策略为虚拟机子集选择合适的物理主机区域.在物理主机分配环节,将更多的虚拟机分配到负载方差最大的物理主机上,提高虚拟机网内带宽的节约度,均衡物理主机的资源负载.最后,对NWTP,遗传GA,模拟退火SA,贪婪GR四种算法进行大量的仿真实验,从分配时间、延迟、吞吐率、CPU利用率、带宽利用率和物理主机使用情况六个方面验证了NWTP算法的性能.     

面向网络攻击态势的SDN虚拟蜜网

针对现有网络态势感知研究无法按需获取态势信息,不能根据网络攻击态势威胁情况对网络结构进行动态调整等问题,利用SDN对网络流量灵活控制的基本原理,并结合OpenDaylight控制器良好的扩展性和可管控性等性质,提出一种基于SDN的虚拟蜜网架构。通过构建SDN虚拟蜜网,实现了数据控制层与数据传输层的分离,解决了传统蜜网在网络态势获取方面存在的流量控制困难以及物理机部署不方便、动态调整部署复杂的问题。最后,利用Mininet平台搭建SDN虚拟蜜网进行仿真验证,实验结果表明SDN虚拟蜜网能够实现按需获取态势信息、动态调整网络结构等功能,从而减少网络攻击态势威胁。     

基于道路骨架性的城市道路等级划分方法

首先在总结现有城市道路分级理论存在的不足基础上,从道路在路网中承担的结构功能角度指出,道路骨架性是城市道路分级方法的重要依据.然后提出了道路骨架性的定义,采用介数中心度作为定量描述道路骨架性的计算指标,并建立了依据道路骨架性定量划分道路等级的计算分级法;最后采用多个城市的现状与规划道路网数据,比较了计算分级法和传统道路分级方法所得到的道路分级结果的相似程度,验证了所提出的计算分级法的合理性和可行性.