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SDN的多媒体流QoS队列调度机制研究

随着多媒体新兴应用的不断涌现,网络规模日益复杂.为提高不同优先级多媒体业务的传输能力,保障业务的服务质量需求,结合软件定义网络技术,设计一种基于SDN的队列调度模型.同时,为了有效提高新型队列调度模型下数据的传输质量,避免产生网络拥塞,将复杂的网络抽象为M/M/1和M/D/1排队模型,并提出一种基于SDN的排队论时延模型,分析了新模型下MLFQ分组调度算法并对不同分组调度算法性能进行对比分析.仿真结果表明,基于SDN的多媒体流QoS队列调度机制在满足网络不同多媒体业务优先级要求的基础上,降低了数据传输时延和丢包率,增加了链路带宽利用率.     

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.     

基于SDN的QoS测量与路由规划系统设计与实现

采用OpenFlow技术,设计并实现了一套基于软件定义网络的QoS测量与路由规划系统.利用控制器与OpenFlow交换机之间的消息交互,实现SDN中链路时延、负载和丢包率的测量功能.针对QoS路由中存在的"多指标约束限制"问题,根据本文考虑的QoS指标(链路时延、负载和丢包率),改进并实现了一种自适应多指标限制路由算法.实验结果表明:该系统在准确测量链路QoS指标的同时,可以根据测量结果切换符合条件的路由路径,满足系统设计需求.     

基于输出反馈的网络系统控制器的设计

对网络控制系统进行分析,在考虑网络诱导时延和数据包丢失的基础上,基于一定的数据包丢失率和不大于一个采样周期的时延建立数学模型,研究了动态输出反馈网络控制系统指数稳定性和控制器设计问题,将系统建模为结构事件率约束的异步动态系统.利用线性矩阵不等式方法推导出网络接通率约束的系统指数稳定的充要条件,给出了确保系统稳定的控制器设计方法,仿真实例说明研究结果是有效可行的.     

一种基于叠加编码的下行链路功率优化方案

传统的物理层网络编码虽然可以通过数据流的耦合减少网络中数据包的传输数量,从而在一定程度上改善无线通信系统的传输性能,但在进一步节约资源,提高系统容量等方面依然存在一些问题.为此,在传统节点级网络编码基础上,给出了一种适用于蜂窝小区下行链路的叠加编码方案.该方案通过基站与用户闻协作,在网络编码的基础上对用户信道状态进行区...     

空间信息网基于服务的拓扑控制算法

考虑到空间信息网的网络规模大,业务类型与日俱增,提出了一种基于服务的拓扑控制算法.根据网络中存在的业务需求,将网络分成多个逻辑子拓扑,并进行满足业务需求的拓扑控制.以通信类型为例,采用基于最小权重的方法生成适合多对一和一对多通信类型的拓扑,根据业务对带宽、时延、时延抖动和可靠性的要求确定链路权重,建立原始拓扑的向外连通子图,通过反转链路方向生成最终的拓扑.仿真结果表明,所提算法能有效去除冗余链路,并且提高数据传输有效性的同时能够保证网络的容错性,能适应空间信息网多重网络应用的需求.     

面向软件定义的铁路无线通信网络

针对铁路无线数据通信带宽不足、可靠性不高等问题,提出一种基于软件定义的铁路无线通信网络(RailSDN),将控制平面和数据平面分离,实现跨运营商异构网络协同工作,采用虚拟化技术实现用户的逻辑隔离,为用户提供透明的数据传输服务。基于Markov决策过程建立网络资源调度模型,该模型考虑基础设施网络状态及用户需求等因素,以用户需求的满足程度为优化目标,搜索最优的链路分配决策,将用户需求与网络资源动态适配。测试结果表明:所提出的铁路无线通信网络具有很强的可扩展性,实现了用户需求的弹性定制,提高了网络资源的利用效率。     

基于优先级的ATM网络拥塞控制

提出一种基于优先级的ATM网络拥塞控制方法.其主要特点：带有优先权控制功能,以适应不同业务对信无丢失率及时延的不同要求.即能最大限度地有效利用网络资源,又能满足不同用户对业务质量的不同要求,并能降低交换结构复杂度。并对这种控制方法进行性能分析。结果表明：在提高网络吞吐量、降低信元丢失率、改善网络延时等方面皆优于其它拥塞控制方法。     

OpenFlow软交换机的性能测量

具有控制平面与数据平面分离架构的OpenFlow网络为网络创新提供了真实的试验平台.对OpenFlow交换机的工作过程进行了分析,并对OpenFlow软交换机的性能进行了测量分析.测量结果表明,无论对传输控制协议(transfer control protocol,TCP)流还是用户数据包协议(user datagram protocol,UDP)流,OpenFlow软交换机都具有良好的性能,能够满足搭建中小型试验网络的要求;如果有大量的短分组,其吞吐量会明显下降;同时,为高速率UDP流建立表项的过程,也会降低系统效率     

智能电网中基于平衡树的无线Mesh接入网络路由算法

在智能电网(smart grid,SG)接入层的无线Mesh网络(wireless mesh networks,WMNs)应用中,针对数据流过度地集中在关键节点而导致数据拥塞问题发生,提出一种基于平衡树的无线Mesh网络路由算法。在传统AODV(ad hoc on-demand distance vector routing)算法的基础上,使用平衡树模型,综合考虑节点剩余容量和转发数据所需的路由跳数建立路由判据模型,合理地选择下一跳中继节点,均衡节点数据流。路由算法仿真采用OPNET平台实现,就网络的吞吐量、通信时延以及网络丢包率3个重要方面,对所提的路由算法与传统AODV算法的性能进行了对比分析。仿真结果表明,提出的算法能够有效地解决无线Mesh网络中的数据拥塞问题,相比于传统AODV算法能明显提高网络吞吐量,减小网络通信时延和丢包率,进而提高网络整体的可靠性。     

基于 TOPSIS 的匹配博弈网络选择算法

针对无线通信中网络资源利用率的重要性,提出一种基于逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS）的匹配博弈论异构网络选择算法,联合考虑用户端的网络选择和网络端的用户选择,分析用户和网络的时延、传输速率、丢包率,运用匹配博弈的原理选择出双方满意度最高的网络选择方案。仿真结果表明,在多用户同时存在的情况下,给出 TOPSIS 的匹配博弈论异构网络选择算法具有较低的阻塞率和较高的满意度。     

基于反向路由的Zigbee网络本地修复机制改进

针对当前ZigBee网络链路故障修复机制时延长和数据分组丢失的缺陷,提出了一种改进的Zigbee网络本地修复算法(ILRA-AODVjr)。通过空闲路由节点反向路由机制,向邻居节点广播一个具有两跳生命周期反向路由构建报文S-RREQ,为空闲节点产生多个备用局部路由,增加网络中节点有效路由数量,提高网络发现路由速度,缩短网络局部故障修复时间。仿真结果表明,改进的Zigbee网络本地修复算法,有效减少了网络故障修复响应时间,延长网络生命周期,减轻了网络拥塞和延迟。     

DPClos:基于3级Clos结构的集装箱数据中心网络设计

集装箱数据中心因其部署便捷在应急数据处理中发挥着基础性作用.为满足集装箱数据中心对网络带宽和容错性的需要,提出了一种基于3级Clos结构的集装箱数据中心网络,记为DPClos.DPClos能够充分利用Clos结构和双端口服务器的特点,为集装箱数据中心提供2倍网络带宽容量.DPClos网络的平均路径长度小于4,且不同层次链路之间负载均衡.双层网络结构赋予DPClos良好的容错性能,当20%设备故障时数据流的成功到达率仍超过85%.理论分析和实验表明,DPClos结构能够满足集装箱数据中心对网络性能的需求.     

Application-aware routing with QoS support in SDN networks①

Software defined networking ( SDN ) offers programmable interface to effectively control their networks by decoupling control and data plane .The network operators utilize a centralized controller to deploy advanced network management strategies .An architecture for application-aware routing which can support dynamic quality of service ( QoS) in SDN networks is proposed .The application-aware routing as a multi-constrained optimal path ( MCOP) problem is proposed , where applications are treated as QoS flow and best-effort flows.With the SDN controller applications , it is able to dy-namically lead routing decisions based on application characteristics and requirements , leading to a better overall user experience and higher utilization of network resources .The simulation results show that the improvement of application-aware routing framework on discovering appropriate routes , which can provide QoS guarantees for a specific application in SDN networks .     

WCDMA 网络下手机 QQ 接收信息丢包和延迟的研究

针对目前某地联通WCDMA网络用户投诉手机QQ接收不到信息或信息延迟的现象,文章以Ping测试模拟小流量数据业务作为切入点,首先在现网数据业务时延和丢包进行相关资源管理机制以及参数优化方面做了研究;然后从TCP数据包重传机制,手机QQ发送信息,手机QQ接收信息丢包、接收信息延迟几个方面获取数据进行测试;最后分析和定位丢包原因,得出优化网络,提升用户感知的方法。     

基于动态路由的SPIN路由协议改进

基于信息协商的传感器网络路由协议(SPIN)数据转发过于复杂、重复转发相同数据包的问题影响了SPIN协议转发时的网络吞吐量,增加了丢包率,缩短了网络的生命周期。针对以上问题,提出了一种动态路由信息协商传感器协议D-SPIN协议,其在SPIN协议基础上加入了动态路由表建立算法和验证下一跳id选择性转发策略,该方法可有效提高网络吞吐量,减少了丢包率,延长了网络时延。利用NS2仿真软件进行仿真,仿真结果表明,D-SPIN协议比SPIN协议在网络吞吐量、丢包率和网络时延等性能参数上有较大的提高。     

5G承载网下基于经验小波变换和卷积神经网络的配网故障诊断方法

配电网拓扑结构复杂、分支众多、潮流分布不平衡,且存在通信网络覆盖不完善问题,给精确故障诊断带来很大难度.首先,基于5G承载网络的分布式配电网故障诊断系统,提出了网络时延和丢包模型,测试了实际网络时延.其次,提出了基于经验小波变换(empirical wavelet transform,EWT)和卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的故障诊断方法,对网络传输后的录波电气量进行经验小波变换,得到不同频域分量.最后,对各分量构建卷积神经网络模型,形成EWT-CNN配电网故障诊断方法,给出故障判断报告.实验结果表明,所提出的5G承载网络下的EWT-CNN配电网故障诊断方法可有效诊断出配电网故障点,且具有很好的泛化能力.     

一种基于深度强化学习的SDN路由算法

为解决软件定义网络(SDN)中的流量工程(TE)问题,提出了一种深度强化学习路由(DRL-Routing)算法.该算法使用较全面的网络信息来表示状态,并使用一对多的网络配置来进行路由选择,奖励函数可以调整往返路径的网络吞吐量.仿真结果表明,DRL-Routing可以获得更高的奖励,并且经过适当的训练后,能使各交换机之间获得更优的路由策略,从而增大了网络吞吐量,降低了网络延迟和数据丢包率.     

基于群集运动智能的SDN业务传输优化技术

针对软件定义网络(software defined network,SDN)负载全局优化问题,受生物界群集运动的启发,以实现当前分布式全网状态感知、全局优化目标、区域自主协同为目标,研究了基于群集运动智能的SDN业务传输优化技术。为满足上层业务对网络传输性能的需求,根据传输时延、网络吞吐量等性能指标,在多目标优化约束条件下,通过业务聚类定义针对各业务的平稳流,并将平稳流内共同协作的节点相结合定义为平稳流协作场。协作场内的节点通过收集网络状态信息并在协作场内共享,实现网络状态的快速感知及决策。协作场之间各个平稳流以不同的带宽、时延等网络传输需求运行,使得平稳流获得了确定的资源抢占成功率,从而以稳定速率传输。针对基于平稳流的业务传输优化技术,给出了基于群集运动协同方式的流量工程处理体系和业务优化方案,并对该体系下群智节点的感知认知、业务聚类分析、平稳流协作场构建、协同智能决策优化方法、优化流程、节点架构等进行分析阐述。