数据中心网络多路径路由算法

数据中心网络流量分布的不均衡增加了网络拥塞产生的可能性,由于数据中心网络的流量特性,使得传统IP网络的流量工程方法不一定适合。该文在SDN/OF(software defined network/OpenFlow)的结构下,提出了一种基于多路径传输的动态路由算法(dynamic routing algorithm based on multipath propagation,Dramp)并作为SDN/OF结构中应用层的流量均衡策略。该算法在重新定义链路关键度并求解链路权值优化问题的基础上,能充分利用数据中心网络中存在的冗余路径,在完成细粒度流量均衡的同时,能很好地克服控制器的计算开销,完成路由优化的目标。通过在Mininet仿真平台中部署并进行仿真实验,与等开销多路径路由算法ECMP(equal-cost multi-path)以及GFF(global first fit)路由算法相比较,结果展示了Dramp的优越性能,同时证明了在数据中心网络中采用Dramp作为流量工程的解决方案更简单、更实用。     

无线mesh骨干网络的路由与调度联合优化算法

在基于TDMA的无线mesh骨干网络中,考虑路由和调度的联合优化问题,最大化系统频谱利用率.综合考虑了节点业务、路径平均容量以及干扰等因素,提出了一种新型路由策略.对于汇聚网关的业务模式,提出了一种基于网关瓶颈极大团相关性的链路调度策略.考虑路由算法和调度算法的联合优化,设计了链路调度模块和路由模块的信息交互策略.仿真结果表明,该联合算法对于各种节点业务分布和各种干扰环境,均可很好地提高系统频谱利用率,在保证一定通信速率的情况下,节省了能量,实现绿色环保通信.     

基于HWMP协议的无线Mesh网络多路径路由策略

IEEE 802.11s提出的HWMP(hybrid wireless mesh protocol)路由协议不能有效解决网络拥塞,本文提出一个基于HWMP多路径路由策略。该策略通过设置节点前向邻居节点的链路状态参数、路径的期望传输效率来寻找处三条最优路径。实验发现,多路径路由策略不仅提高了网络吞吐量而且降低了端到端延时。     

一种Ad hoc网络自适应部分多路径机制

对于Ad Hoe网络多路径机制来说,采用过多的路径传输数据会影响网络的资源利用率,同时固定的选取路径数量也不能够使得多路径机制适应各种拓扑情况.提出了自适应部分多路由机制,首先分析分组丢弃概率门限问题,节点使用该门限值判定链路状态,并且根据网络当前的拓扑状态自适应地寻找部分多路径.仿真结果表明,该机制在减少路由建立开销的同时,能够有效保障数据分组传输的可靠性.     

基于软件定义网络的多路径路由算法性能研究

基于不相交多路径的路由方案在负载平衡、容错等方面具有明显优势,但存在计算复杂度高的缺点,故对应的分布式算法难以在网络中大规模部署.通过分析软件定义网络的特点,论证了在其网络中部署不相交路径路由方案的可行性.其次,基于网络流的性质与不相交路径的图论性质,设计并实现了计算不相交路径的算法.最后,通过一系列基于不同网络模型的对比实验,验证所提算法较传统最短单条路径路由算法具有更佳的负载均衡.实验结果表明,该算法的性能与网络中链路能承受的负载极限阈值有关.     

软件定义广域网中基于IPv6分段路由的双栈流量调度算法

针对当前软件定义广域网在应对企业园区部署双协议栈出口链路、园区之间支持双协议栈通信的网络架构下,存在园区任意协议栈出口链路失效时,园区间双栈流量不可通信的问题,提出了一种适用于软件定义广域网的IPv4/IPv6双协议栈环境下的流量调度算法。该算法基于快速重路由机制,通过结合基于IPv6的分段路由技术分为路径编码算法和报文处理算法2部分实现。在广域网双栈出口任一链路失效时将不同园区的双栈流量进行调度。通过在Mininet中的仿真模拟验证了算法的可行性,并利用带宽测量工具iPerf对链路性能进行测量,测量数据表明利用双栈流量调度算法进行双栈流量调度极大地提高了园区间双栈链路的利用率和服务质量。     

数据中心间网络中保证带宽的基于OpenFlow路径规划（英文）

为了实时满足依托于数据中心间网络(IDN)的云服务在不同时间尺度的不同带宽需求,提出了一个基于OpenFlow的保证带宽路径规划(OPPBG)策略.当一个流到达时,OPPBG采集实时网络链路状态,生成一个满足带宽需求的虚拟拓扑,并通过基于OpenF low的软件定义网络(SDN)平台为该流规划出一条优化路径.仿真结果表明:与采用传统路径规划策略的IDN相比,基于OPPBG的IDN能够在保证带宽的同时,实现低丢包率和较高的带宽利用率.     

基于OpenFlow协议的覆盖网络路由器设计

越来越多的网络服务运行在世界各地的数据中心服务器中,并利用数据中心之间的物理链路构建覆盖网络(overlay network),以充分利用数据中心之间链路的网络资源。为了实现高效地构建覆盖网络,以及灵活地调度覆盖网络中传输流量的目的,该文提出了一种基于OpenFlow协议的覆盖网络路由器软件(software overlay router,SOR)。首先,SOR构建在被广泛使用的开源软件Open vSwitch和OpenVPN基础上,既能满足快速部署的要求,又能降低软件的开发和维护成本;其次,SOR使用基于OpenFlow协议的有状态隧道间流量调度(traffic engineering of multi tunnels,TEOFMT)算法,通过维护一张TCP/UDP报文的四元组映射表,依据该映射表来修改报文,最终根据内核路由表将报文转发到相应的隧道中来实现灵活调度流量的目的。该文在中国教育网的数据中心之间搭建覆盖网络,并利用带宽测量工具iPerf和DVTS-SASM(digital video transport system-scalable application specific measurement)来测量覆盖网络的链路带宽,测量数据表明利用SOR来构建覆盖网络能够极大地提高网络链路资源的利用率。     

一种Ad hoc网络自适应部分多路径机制

对于Ad Hoc网络多路径机制来说,采用过多的路径传输数据会影响网络的资源利用率,同时固定的选取路径数量也不能够使得多路径机制适应各种拓扑情况。提出了自适应部分多路由机制,首先分析分组丢弃概率门限问题,节点使用该门限值判定链路状态,并且根据网络当前的拓扑状态自适应地寻找部分多路径。仿真结果表明,该机制在减少路由建立开销的同时,能够有效保障数据分组传输的可靠性。     

一种基于鲸鱼优化的多路径路由发现算法

移动视频技术的广泛应用给移动自组网络的服务质量带来很大的挑战.相较于传统的单路径路由算法,基于多约束的多路径路由算法具有更强的可靠性和适用性.多约束条件路由问题是一个NP困难问题,如何高效求出优化解成为该技术的关键.针对移动自组网络在视频传输过程中存在的链路拥塞及能量损耗问题,设计一种基于鲸鱼优化算法的多路径路由发现算法,有效求解满足多约束条件的多路由路径,提高了移动自组网络的性能和服务质量.     

基于离散粒子群的SDN动态流调度算法

针对数据中心网络中流量路径分配不合理、易导致大流冲突的问题,提出一种基于离散粒子群的软件定义网络(SDN)流量调度算法.该算法重定义粒子群内部的寻解过程,以最优化网络性能为目标,动态地为数据中心的流量分配最优路径,以减少大流量冲突;并引入Metropolis设计多元化最优调度方案,确保数据中心流量的合理调度.与其他流量调度算法进行对比验证的实验结果表明,该算法提升了网络质量,降低了大流时延,实现了更好的负载均衡.     

网络多链路出口路由优化调度方法的改进

对网络多链路出口路由进行优化调度的过程中,传统的路由调度方法只分析了网络拓扑结构,容易出现链路拥塞的情况,忽略了网络流量特征,增加了队列长度与通讯时间,调度效果不佳。提出基于N元非合作模型的网络多链路出口路由优化调度方法,依据路由表空间串行流量调度的状态,对多链路网络的抽象拓扑进行设计,获得多链路网络流量能否经过链路的判断,通过非合作性理论在单控制节点中从多选择域中获取渐进次优解,使得路由数据流从单控制节点映射至多链路出口时可以保持各链路上的流量均衡。引入链路因数对各链路上路由映射的量进行管理,完成对路由调度的改进分析。实验结果表明,所提方法不仅具有很高的调度效率,而且调度均衡性和资源利用率较优。     

网络多链路出口路由优化调度方法的改进分析

对网络多链路出口路由进行优化调度的过程中,传统的路由调度方法只分析了网络拓扑结构,容易出现链路拥塞的情况,忽略了网络流量特征,增加了队列长度与通讯时间,调度效果不佳。提出基于N元非合作模型的网络多链路出口路由优化调度方法,依据路由表空间串行流量调度的状态,对多链路网络的抽象拓扑进行设计,获得多链路网络流量能否经过链路的判断,通过非合作性理论在单控制节点中从多选择域中获取渐进次优解,使得路由数据流从单控制节点映射至多链路出口时可以保持各链路上的流量均衡。引入链路因数对各链路上路由映射的量进行管理,完成对路由调度的改进分析。实验结果表明,所提方法不仅具有很高的调度效率,而且调度均衡性和资源利用率较优。     

基于SDN流量测量的数据中心多路径传输研究

为了避免链路出现拥塞,针对数据中心流调度策略在进行数据流迁移尤其是大流的迁移容易产生数据流丢包并出现接收端数据包乱序,从而造成网络吞吐量降低的问题,基于SDN/OpenFlow架构,提出了一种采用熔断机制的动态路由算法F-TAM;同时,设计了新的测量方法来获取精确的链路状态时效信息,当算法被触发时能及时计算出合理的熔断时间,从而能充分利用网络中存在的多路径进行负载均衡,并解决了由于传输路径的不同时延所造成的接收端数据包乱序问题.实验结果表明:F-TAM能够利用网络中的冗余链路进行细粒度负载均衡并提升网络吞吐量,且不会出现接收端数据包乱序的问题.     

基于频谱切片的弹性光网络中可调度请求资源分配算法

针对确定业务开始时间和结束时间特性的可调度请求加重了弹性光网络的资源碎片率和带宽阻塞率的问题,设计了一种配置频谱切片机的弹性光网络节点结构,并提出一种基于频谱切片的可调度请求路由频谱和时间分配(SS-RSTA)算法。在路由选择阶段,设计了一种综合考虑路径长度、路径碎片率和节点可用频谱切片机数量的路径权重值的路由选择策略,为可调度请求选择路径权重值最大的路由;在资源分配阶段,采用链路的资源碎片感知方法为可调度请求选择可用的频谱和时间资源窗口;当资源分配失败时,采用频谱切片准则将可调度请求切分为多个子带宽请求,以增加可调度请求频谱分配成功的概率,提高频谱-时间碎片的利用率。仿真结果表明,所提算法可改善网络的带宽阻塞率和提高网络的频谱利用率。     

一种无线mesh网络下的可靠路由查询机制

针对无线mesh网络目前存在的资源查找效率不高,路由跳转过多,网络中节点的通信链路易失效等问题,研究并设计了一种基于Chord的无线mesh网络可靠路由查询机制.该机制将Chord应用于无线mesh网络物理拓扑结构,设计了分层和双向查询模型,并在Chord固有的单路径查找模式上加入可靠多路径选择策略,在节点出现失效或链路异常等情况时启用多路径可靠查询方法,有效提高节点间成功通信概率,并对性能进行了分析.     

一种基于SDN的自适应多路径负载均衡策略

针对传统多路径路由方法在复杂网络中的负载不均衡、吞吐量低、网络时延等问题,提出一种基于SDN的自适应多路径负载均衡策略(SDN based adaptive multipath load balancing,SDN-AMLB).利用SDN获取全局网络视图的能力,在控制层结合Adaboost算法进行自适应路由计算实现重路由,计算过程中根据网络节点负载、链路负载和数据包大小进行自适应评估并更新路径表,将评估结果引入模型更新分类器参数,通过Mininet工具进行模拟.结果表明SDNAMLB可提高全网数据传输效率和吞吐量,实现网络负载均衡,满足复杂网络环境中用户对网络传输、时延的要求.     

一种新的无线Adhoc网络中的多路径路由及流量分配算法

结合无线Ad hoc网络与多媒体业务的特点,提出了一种新的适用于在无线Ad hoc网络中传输多媒体业务的多路径路由及每条路径上的流量分配算法.针对多路径路由,优先选择延时最短的路径,在此基础上选择多条路径来满足业务带宽的需求.流量分配算法中使用FEC编码对传输的业务流进行纠错,并给出了根据信道信噪比等特性计算FEC编码速率的算法,该算法能够较好地适应多媒体业务对实时性要求较高的特点,同时能够对无线链路达到最优的利用.仿真结果显示,所提算法能够很好地增加网络的利用率,有效地减小多路径的传输延时.     

移动自组网多路径优化路由算法的研究

针对AOMDV协议的多路径路由机制和特点,提出一种基于带宽与链路拥塞度约束的多路径优化路由算法.仿真实验结果表明,能在一定程度上降低路由开销以及延长网络生存时间.     

基于路由矩阵的网络透视度量方法研究

在研究网络透视方法时,为对网络拓扑结构中相关方面进行数据分析,提出了基于网络路由矩阵的度量方法.为寻找网络中重要链路和路径,分别对单链路和单路径度量进行定义;为发现链路间和路径间的相互关系,分别对链路间和路径间的相似度量以及它们的相异度量进行定义,并且分析各度量的性质并用OPNET仿真平台进行实验说明.该度量方法可以帮助网络研究人员根据实际情况选取网络重要位置部署性能监测点,同时可以用于分析网络链路间和网络路径间的依赖关系,并且评价网络透视方法的推断精确度.