一种测量流长度分布的近似方法

为提高测量精度并减少所需资源,提出一种近似的测量流长度分布的方法.通过分析产生一个定长原始流的概率分布,并考虑流的重尾特性对其产生的影响,给出了近似测量流长度分布的测量模型.理论分析和实验结果均表明,该方法在使用抽样技术条件下,可以准确对流长度分布作出统计,满足实际测量需要.     

基于最小二乘法的流长度分布估计方法

为了得到未抽样流的分布特征,提出一种新的由抽样报文流数据来估计原始未抽样流长度分布的方法.首先分析了产生一个定长抽样流的原始流的概率分布模型,并根据这个概率分布特征给出了长流一个非常简单的估计.然后构造了关于短流的方程组,利用流的重尾分布特性和最小二乘法对该方程组进行求解,得到了短流的估计.理论分析表明该估计方法有效地控制了时间复杂程度,实验测试结果也表明该算法对于分布的估计是精确的,估计精度与EM算法相当.     

基于MGCBF算法的长流信息统计

为提高流测量系统的运行效率,减小其所需存储资源,在分析网络中流长分布特性的基础上,提出一种新的用于测量长流数量并维护其流信息的算法———多粒度计数bloom filter(MGCBF).利用较少的固定存储空间,MGCBF可以在保持较小误差比例的情况下,对所有到达的流基于报文计数.在MGCBF算法的基础上以指定报文数为阈值建立了一个长流信息统计模型,并对该模型所需的存储空间、计算复杂度和计算误差进行了分析和讨论.通过将其分别应用于来自不同网络的TRACE:CERNET和CESCAI,验证了该算法在保证测量精度的同时可以大幅度减小维护流信息所需的系统资源.     

基于掩码匹配的报文双抽样方法

基于掩码匹配的报文抽样算法是一种实用性较强的分布式流量抽样算法,但是该算法在测量报文到达时间间隔的分布这一重要网络流量特征时性能较差。首先根据误差理论分析了产生这一问题的原因,为了降低测量的系统误差,在原算法中引入了双抽样的改进方案。考虑到改进后的算法会给测量系统带来额外的负担,提出了增加了抽样掩码位数的解决办法,并且论证了其可行性。最后基于实际的网络流量数据进行了实验验证,结果表明：改进后的算法测得的报文到达时间间隔的分布符合真实的分布情况,并且对其它网络性能指标的测量精度影响较小。     

基于静态非合作博弈的网络报文取样模型

为了提高网络入侵检测系统的性能,运用博弈论建立网络入侵报文取样模型.基于静态非合作博弈的分析思路,通过网络安全系统和网络攻击者调整自身的策略以取得最大化的效用,推导出混合策略Nash均衡的解析解,并根据该策略设计了网络报文动态取样算法(DDPSA)和集中式增量取样算法(CIPSA),以等概率攻击、随机攻击和博弈攻击等3种方式的攻击报文来检验2种算法的性能.仿真结果表明,CIPSA算法比DDPSA算法更为有效.CIPSA算法在3种攻击方式下均有相同的取样成功率,不仅表明CIPSA算法的稳定性,也验证了入侵报文取样模型混合策略的合理性.     

随机分组抽样下流大小分布估计

流大小分布是网络测量中一个重要的度量。已有的研究表明在MLE（极大似然估计）算法中运用TCP流的协议信息能够更好的估计流大小分布。本文详细比较了运用TCP流的SYN包和TCP序列号信息的几种MLE算法，并在此基础上结合实际应用提出了一种对小流采取细粒度、对大流采取粗粒度的非均匀粒度的流大小估计算法。实验结果表明，该算法在减少了MLE估计计算量的同时，提高了粗粒度后大流估计精度。     

基于BF的单向网络性能抽样测量技术

针对在进行网络单向性能测量时,存在抽样效率不高和报文标识均匀性差等问题,提出了一种基于BF(Bloom Filter)的单向网络性能抽样测量框架及算法,解决了在不同测量点对上从大量背景流量条件下的抽样有效性和报文标识有效性问题.仿真性能表明,待测报文抽样效率与BF理论分析值偏差为0.5%,且报文标识冲突比例仅为3.5%左右,软件实现抽样时间开销为O.1μs量级;该抽样测量技术十分适合于从大量背景流量中快速抽样出少量待测报文,从而有效地测量出诸如单向传输时延、时延抖动及单向报文丢失率等重要网络性能参数.     

不等保护喷泉码用于应答器报文编码的可行性研究

提出将具有不等差错保护特性数字喷泉码作为欧标高速铁路应答器报文编码方案.由于其不依赖重传、译码过程与编码符号到达译码端次序无关等特性非常适于应答器报文传输场景.针对欧标应答器报文长度特征,本文在不同码长条件下对基于权重的不等差错保护算法、拓展窗口喷泉码及复制窗口不等保护算法的性能进行对比分析,通过Matlab仿真得到3种算法在不同码长条件下的性能.验证采用基于喷泉码的不等差错保护方法作为铁路应答器长报文编码方案的可行性.     

基于流的跨层并发多路径转发算法

在分析流关系和转发粒度的基础上,通过实验比较研究了单路径转发的缺点和随机多路径转发技术的不足,结合跨层路由的思想,提出了一个基于流的并发多路径跨层转发算法.该算法在IP层的转发模块中对TCP层的报文首部进行跨层操作,计算流的哈希值,有效地解决了并发多路径传输的乱序问题.NS2仿真实验性能对比分析表明,本算法获得了较高的转发性能,提高了带宽利用率.     

S－ALOHA系统中平均周期时间计算方法研究

本文用平均周期分析方法对ＳｌｏｔｅｄＡＬＯＨＡ系统的平均周期时间进行了分析，给出了报文分组发送成功的平均长度、报文分组发生碰撞的平均长度和空闲时隙的平均长度。同时，还给出了计算机模拟实验结果。     

基于公平策略的核心无状态公平队列算法

提出了一种基于公平策略的CSFQ (Core-Stateless Fair Queueing )算法,通过动态阈值缓存管理机制,根据缓冲资源的占用率和数据流的到达速率共同决定丢包概率,减少了无谓、不公平丢包现象.根据非响应流UDP数据包空间分布特点,当网络拥塞时增加CHOKe机制对缓存进行管理,有效解决了响应流TCP和非响应流UDP之间的不公平问题.NS仿真实验表明,该算法在现实网络环境下能显著提高缓冲资源的利用率,保证了带宽在TCP、UDP数据流之间的公平分配.     

无线网络接入点TCP流时间公平性

对无线网络接入点上下行TCP流存在的时间不公平性现象进行了研究,报告了无线网络接入有线网络存在的拥塞控制问题现状,提出了一种的无线网络TCP流公平调度算法。采用快速的TCP流优先发送方法,既保证了各流吞吐率公平性,又解决了慢速的TCP占用信道时间过多的问题,实现了各流占用信道的时间公平性。通过网络仿真实验证明,新的公平调度算法比传统的算法在性能上有较大的改进,达到了提高网络整体效率的目的。     

基于端到端时延保证的紧急分组优先算法

提出了一种能够提供端到端时延保证的多跳问时延协作Crossbar调度算法(紧急分组优先算法)。该算法以分组头中记录的剩余时延为权重对分组进行调度，通过控制分组在各跳上的时延不但能够保证分组的端到端时延，还能够平衡不同跳数分组的端到端时延。算法还能够使路由器避免维护每个流的状态信息以及对单个流进行复杂的队列管理和调度，由此增加了路由器的可扩展性。计算机仿真表明该算法具有较高的资源利用率，较低的端到端时延和时延抖动以及较低的分组丢弃率等特点。     

MANET中基于延时响应的乱序数据包处理算法

在MANET中,节点的移动性会导致在接收端产生大量的乱序数据包,影响TCP协议的性能.提出了一种改进的TCP协议(TCP-D),通过延时触发拥塞控制算法,来提高TCP协议在MANET中的性能.对延时响应TCP协议的吞吐量分析表明,当网络中不存在乱序数据包时,改进协议可以获得类似于标准TCP协议的吞吐量,保证对标准TCP协议的友好性.仿真实验表明,在网络中存在乱序数据包的情况下,改进后的TCP算法可以获得较标准TCP协议更高的网络吞吐量,而在无乱序数据包的情况下,改进协议仍具有很好的公平性和友好性.     

OFDM中基于语音特性及分组长度的多业务调度

调度的目标是尽可能降低语音分组时延,同时最大化数据业务的总吞吐量。采用串行调度的方法:先进行语音调度,再进行数据调度。通过一个可调参数Vmax体现语音和数据业务在资源分配上的折衷。算法设计时考虑了可变分组长度给调度带来的影响与约束,提出了一种载波补偿方案以保证在每个调度帧内传输尽可能多的分组,并利用了语音业务特性。仿真结果表明:与Ahmed和Gkkw算法相比,该算法降低了语音分组时延。     

基于RED的网络拥塞控制算法研究及改进

随机早期检测(Random Early Detection,RED)算法是为TCP流设计的一个主动队列管理机制,能在一定程度上缓解网络拥塞.在RED算法中丢包率与包的大小之间是独立的,这就造成了对小包的歧视.在packet size算法中,通过对RED算法进行适当的改进,体现了丢包率和吞吐量之间的公平性.在此基础上进一步分析,用平均包的大小来影响丢包率以提高网络性能.仿真实验表明该算法对网络拥塞控制具有较好效果.     

Packet matching algorithm based on improving differential evolution

The performance of network equipments, such as firewall, router, etc., is decided by the efficiency of patch matching. It is difficult to adapt the speed of packet matching with packets linear forwarding by traditional algorithms. The purpose of this paper is to develop a novel algorithm of packet matching based on improving differential evolutionary algorithm, which also combines with classic packets matching algorithms to improve the performance of algorithm. For the sake of objectivity, the statistics method was used to compute the fitting value. Experiments showed that this new algorithm effectively improved the performance in the speed and storage space, as compared with the traditional one. For the first time, evolutionary algorithm is used to solve the network data packet forwarding, and packets can be forwarded at the linear speed. In addition, this new algorithm is universal, so it can be adapted for many equipment.