利用往返时延抖动的网络拓扑推断算法

为了克服基于端到端单向时延的拓扑推断需要时钟同步及节点间合作的限制,提出了一种利用往返时延抖动的拓扑推断算法.首先定义了四元组列车,其由4个长度相同的ping分组组成,4个ping分组组成2个相邻的紧接分组对,2个紧接分组对的目标地址相同.在空间独立性、时间独立性的条件下,通过四元组列车测量获得的往返时延抖动可以计算节点间的相关性,再根据节点间的相关性便可推断节点间共享链路,从而推断出网络拓扑.理论分析与仿真结果表明,所提算法的收敛速度高于基于端到端单向时延推断拓扑法,并且只需要一个测量节点.     

基于时延抖动的网络拓扑推断技术

为了克服基于端到端单向时延的拓扑推断算法中需要时钟同步的缺点,根据端到端时延抖动的定义和特点提出了拓扑推断中端到端时延抖动的四元分组列车测量方法和基于端到端时延抖动的拓扑推断算法,其中端到端时延抖动的测量不需要节点间的时钟同步,并且实现简单.分析了基于端到端时延抖动推断网络拓扑的可行性和正确性,通过NS2进行了仿真.仿真结果表明,基于时延抖动推断拓扑结构的效果比基于端到端单向时延推断拓扑结构的效果好.     

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.     

基于端到端测量的网络拓扑推断算法研究

提出的网络拓扑推断算法不需要网络内部节点的协作,通过端到端测量推断网络内部的性能特征和拓扑结构.本算法利用叶节点的丢包情况及其跳数信息,在跳数相同的节点集中识别兄弟节点,进而推断网络拓扑.理论分析和NS2仿真结果均表明该算法具有较高的推测准确度和较小的时间复杂度.     

Ad Hoc网络路由协议的研究与仿真分析

无线Ad Hoc网络的路由算法是Ad Hoc网络的核心技术之一．Ad Hoc网络具有动态拓扑的特点,主要表现为网络节点数目和节点运动导致网络拓扑结构变化．为研究Ad Hoc网络规模和拓扑变化对分组投递率、时延、路由控制开销等性能的影响,采用Opnet软件进行仿真．结果表明Ad Hoc网络拓扑和规模变化时,从时延、收包率、路由控制等方面综合考虑,选择动态源路由协议算法较为理想．     

基于改进蚁群算法的无线通信网络拓扑重组

为了提高无线通信网络的传输性能,提出基于改进蚁群算法的无线通信网络拓扑重组方法.构建无线通信网络拓扑结构模型,采用4元组模型构建无线通信网络节点的初始拓扑分布结构模型,进行无线通信网络拓扑节点的线性结构分解,提取无线通信网络传输信道的关联特征量,采用频谱特征分解方法,实现无线通信网络的节点拓扑结构设计,采用改进的蚁群算法进行无线通信网络拓扑重组,实现无线通信网络节点的分布式优化设计,提高无线通信网络的传输性能.仿真结果表明,采用该方法进行无线通信网络拓扑重组能提高网络的连通性,输出稳定性较好,传输误码率较低.     

一种新型片上网络拓扑结构及其自适应路由算法

由于片上网络的拓扑结构和路由算法直接影响片上网络的传输延迟和传输效率,提出了一种新的片上网络拓扑结构——半环形网格结构(H-annular Mesh).它以2D-Mesh拓扑结构为基础,由顶角节点向中心节点引入连线构成半环形的网格结构,充分结合了2D-Torus拓扑结构的优点.并针对H-annular Mesh拓扑结构,提出了HAA-XY自适应路由算法.仿真结果表明,基于H-annular Mesh拓扑结构和HAAXY路由算法的片上网络,能够有效地减少网络传输延迟,并可实现多方向及多节点的数据并行通信.     

卫星网络中基于蚁群优化的概率路由算法

为了提高空间信息传输的有效性和可靠性,针对传统蚁群优化(ant colony optimization,ACO)容易造成最优路径负载过重而发生拥塞的问题,提出了一种基于蚁群优化的概率路由算法(ant colony optimization based proba-bilistic routing algorithm,ACO-PRA).根据卫星网络拓扑动态周期时变的固有特点,将拓扑周期均匀分为若干个时间片,形成基于不同时间片的卫星网络拓扑连通图;根据网络拓扑连通图,将星间链路带宽和链路容量引入到目标函数中,建立时延最小的优化模型;根据蚁群算法的节点概率函数选择下一跳节点,进而找到一条能同时满足时延带宽和链路容量要求的最佳信号传输路径.仿真结果表明,提出的基于蚁群优化的概率路由算法不仅能够降低平均端到端时延和丢包率,而且能够有效地提高网络吞吐量、平衡网络负载.     

基于多Agent系统的动态网络系统拓扑结构故障诊断方法

动态网络系统拓扑结构异常与故障呈对应关系,在拓扑结构不确定时,通过自组织算法能准确地实现动态网络拓扑结构的识别,是实现故障诊断的一种有效途径.提出了一种基于多Agent系统原理的动态网络系统拓扑结构识别方法,建立了故障诊断系统结构模型,提出了一种具有容错协调机制的邻居Agent搜索算法.以16节点动态网络系统为对象进行了仿真分析.结果证明,该方法能够有效地识别动态网络系统拓扑结构.     

网络故障检测中的探测路径选择方法研究

通信网络中数据传输能力强的节点实时负载高、传输价值高，在进行故障探测时会产生较高的探测成本.为了减少探测成本，提出一种基于主动探测的探测路径选择算法，该算法定义节点权值以衡量节点的数据传输能力.在探测站选择阶段，算法迭代地选择权值最小的节点作为探测站；在选取探针时，通过合适的K值来限制探针长度，减少探针往返时间.算法在确保网络中所有节点都被探测到的情况下，选择满足条件的探针，扩大节点覆盖范围，以减少探针数量，降低探测成本.随机网络拓扑和真实网络拓扑的仿真结果表明，提出的故障检测算法和其他算法相比，能有效地减少探针数量和降低探测成本.     

基于汉明距离的传感器网络分层拓扑发现算法

针对传感器网络能源有限的特性,提出了一种基于汉明距离的分层拓扑发现(LTIHD)算法.根据在汇聚节点收集到网络内部节点报文接收或丢失的情况,利用汉明距离识别相邻两层节点之间的父子关系,逐层推测网络的拓扑,不增加网络负担.仿真试验表明:推测18节点传感器网络需要60轮数据采集和1.56 s的推测时间;推测120节点传感器需要140轮数据采集和4.12 s的推测时间.该算法可以准确快速地推测传感器网络的拓扑,适合大规模传感网络的拓扑推测.     

动态拓扑推测的改进算法

为了在网络中有节点动态加入时推测更新的网络拓扑结构,提出了一种改进的逐步拓扑推测算法I-STIA。该算法首先计算新加入节点与网络中所有探测包接收节点之间的相关度,然后采用一个自适应的动态门限搜索加入节点在拓扑中的正确位置,并利用节点的TTL跳数信息减少搜索的步数。应用该算法可以有效地推测出更新的网络拓扑结构,并提高推测结果的准确度。仿真结果表明:I-STIA相比已有的算法更有效,在同等探测包数目情况下,推测结果的准确度更高。     

基于P-RED算法的计算机网络TCP拥塞控制

源端到目的端的往返传输时延将给TCP拥塞控制的稳定性和快速性带来极大的不利．基于此，应用控制理论中的Smith原理，并与随机早期检测(RED)算法相结合，提出了具有预测能力的RED(P—RED)算法，以使TCP拥塞控制更加及时．控制的稳定性更高．此外，从理论上分析了该算法的稳定性，并导出了算法中主要参数取值的理论范围，从而对参数的设置起指导作用，从理论上保证了控制的品质．     

基于安全传输策略的网络化预测控制系统设计

为确保网络控制系统中传输数据的完整性、实时性、机密性和可用性,提高系统对抗数据攻击的能力,提出了一种基于MD5散列码、时间戳和AES加密算法的数据安全传输策略,该策略兼顾了系统中控制器端和被控对象端数据传输的安全性和实时性.并从控制策略的角度出发,考虑在系统遭受到数据攻击后,采用基于网络回路时延的网络预测控制方法对数据攻击进行补偿,使系统在受到一定强度的数据攻击后仍然能够进行稳定的控制,从而提高网络控制系统应对攻击的能力.采用S100-1实训平台管道压力控制系统验证了基于安全传输策略的网络化预测控制系统有较好的安全性和抗数据攻击能力.     

基于BBR的NDN拥塞控制算法

随着网络传输带宽以及用户对实时应用需求的增加,如何在充分利用瓶颈带宽的同时降低缓存占用率以及传输时延,成为传输控制的一个新问题.提出了一种基于瓶颈带宽以及往返时延(round-trip time,RTT)的命名数据网络(named data networking,NDN)拥塞控制算法.该算法不使用传统的基于丢包的拥塞感知与调节方法,而是主动控制注入网络的流量,使其匹配链路的传输能力.通过在接收端对一定时间范围内反馈的即时带宽和往返时延进行统计,估计传输链路的瓶颈带宽以及物理链路延迟的值,配合由状态决定的增益来控制Interest包的发送速率以及窗口的大小.在ndnSIM模拟器中实现了该算法,并与ICP(interest control protocol)拥塞控制算法进行对比,证明了在充分利用瓶颈带宽的同时,该算法能够实现更低的传输时延以及更快的收敛速度.     

基于最小反馈时延的多径应答路径选择算法

当前互联网多径传输协议没有充分考虑路径差异性对协议设计的影响,难以有效地改善路径性能差异环境下多径传输的吞吐率。该文通过对多径传输协议吞吐率模型的分析,提出了一种基于最小反馈时延的多径应答(ACK)路径选择算法MFD。MFD算法通过网络测量选出反向时延最短的路径来传输应答分组,从而有效减小了各条路经的往返时延,进一步提高多径传输的吞吐率。给出MFD算法吞吐率和多TCP流吞吐率加和的比值关系,并估计出其上界,还通过模拟实验验证了比值关系的正确性。模拟实验结果表明:与现有的多径应答路径选择算法相比,MFD算法能获得更高的端到端吞吐率。     

基于网络拓扑的CDN内容路由技术

围绕内容分发网络内容路由技术,给出了两种基于网络拓扑的算法——“简单算法”和“拓扑分割算法”,确保用户的Web请求被指向距离其最近的和最可用的高速缓存服务器．算法以巡回时间限制服务器性能,采用离散系统仿真方法进行仿真．详细讨论了两种算法的实现,并分析了各系统参数对算法性能的影响．其中“拓扑分割算法”借鉴了网络距离图的思想,从而提高了响应速度．     

一种改进的多模块贝叶斯网络局部推理算法

针对多模块贝叶斯网络的局部推理的时间和空间复杂度高的问题,提出了一种改进的多模块贝叶斯网络局部推理算法.该算法用面向对象语言重新定义了多模块贝叶斯网络模型,在联合树推理算法的基础上结合图论中"顶点度"的概念对局部推理算法进行了优化,针对三角化结果不唯一的问题,给出了一种一般性的解决方案,使三角化后的结果能够将消息传递得更快,有效地缩短推理时间.给出了算法的仿真实例并进行实验分析,结果表明改进后的推理算法有效减小时间、空间复杂度.     

贝叶斯网络VE推理算法的并行化研究

贝叶斯网络是一种强有力的不确定性推理和数据分析工具.网络推理是贝叶斯网络的重要内容之一.VE算法是利用联合分布的分解来简化推理的贝叶斯网推理算法.提出一种基于最小缺边搜索算法的消元顺序(PL_OE)算法,使VE算法可并行执行,降低了贝叶斯网推理的时间复杂性.