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.     

一种有线-无线异构网络的媒体感知ARQ控制方案

在基于IEEE802.11b协议的无线局域网(WLAN)中,针对MPEG4视频数据在有线-无线异构网络中最后一跳的传输,当无线网络出现较严重的拥塞和干扰情况下,会导致视频播放的图像质量下降。提出了一种基于路由代理的媒体感知ARQ(automatic repeat request)机制,该机制通过利用路由代理接收视频信息并将该信息反馈给无线接入点(AP)以实现选择性的视频数据包的重传,并根据时延要求进行优先数据包重传以保障时延的要求,提高异构IP网络的视频播放质量和用户感受质量。仿真结果表明,本算法对无线链路的丢包和队列拥塞丢包进行了保护,可以提高视频的播放质量。     

基于蚂蚁算法的拥塞规避路由算法

对业务提供服务质量(QoS)保证,是提高网络效率的重要方法。现有网络常用的路由算法(比如链路状态路由算法)都不具有拥塞响应机制,当一条链路即将或者已经发生拥塞时,只有简单的丢弃数据包。提出了一种基于蚂蚁算法的拥塞规避路由算法。该算法加速了蚂蚁路由算法探索最优路径的过程,并且能够对链路的拥塞状态做出快速反应,分散流量,以避免链路的拥塞。通过仿真,结果表明:该算法在数据包传输时延和网络丢包率性能上,比现有的链路状态路由算法具有明显的优越性。     

基于蚁群算法的多源组播流量均衡的研究

针对现有组播路由技术因路由单一而导致的不能满足多源组播网络中流量均衡的问题,基于蚁群算法提出了一种组播流量均衡的方法--LDA(load distribution algorithm)。LDA主要包括选择候选路由和组播调度两个模块,通过与常用的特定源组播路由协议(PIM SSM)相结合,从整体上考虑均衡网络负载的同时,一方面减小了组播数据包传递的时延,另一方面减小了丢包率。仿真实验结果表明,在PIM SSM的基础上,该方法能有效提高网络资源的利用率,降低组播数据传输时因排队造成的过大的时延和丢包率。     

基于拥塞避免的卫星网络路由算法

提出一种基于低轨道和静止轨道星座的双层网络新路由算法, 利用低轨道卫星及其星间链路构成的网状拓扑对星上路由进行计算, 并通过拥塞避免和数据包分类机制进行优化, 解决了卫星网络中由于业务流量大而导致的网络拥塞问题. 仿真结果表明, 该方法降低了网络平均端到端的时延和平均丢包率, 从而提高了网络性能.     

一种改进的JXTA路由策略算法

在网络节点数量不断增加的情况下,JXTA基于洪泛的路由策略会使得网络中出现很多冗余的数据包,致使网络拥塞、路由效率低下,难以适应复杂的网络环境。结合蚁群算法和随机游走算法提出了一种动态路由算法,该算法对路由解析请求信息的转发规则做出改变,减少路由解析请求信息的转发数量,从而对JXTA的路由策略进行改进。利用Peersim网络模拟器进行了网络仿真实验,实验结果表明改进的路由算法可以明显减少冗余数据包的数量,有效提高了JXTA网络的路由效率。     

星座网络关键链路代价增量路由算法

全球通信业务量大且分布不均衡的客观因素,使得卫星网络资源利用率较低的问题日趋严重。为了解决这个问题,提出了一种面向星座网络的关键链路路由算法。该算法在业务统计模型下,以传播时延和当前链路负载状态为链路代价选出候选路径。在此基础上引入关键链路的概念并建立关键链路代价增量预测模型,最终从候选路径中选择代价增量最小的为最优路由。算法还采用拥塞控制策略发现拥塞,减轻拥塞链路的负载,选择重新设计部分业务的路由。实验结果表明,算法在平均路径阻塞概率、吞吐率、路径时延以及负载均衡方面均有较好的提升;在满足时延要求的前提下,能够有效地分配网络资源,提高网络利用率,是一种较好的卫星网络路由算法。     

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.     

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。     

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。     

MPTCP动态预留数据调度策略研究

多路径传输协议（multipath transmission control protocol, MPTCP）是一种基于TCP协议的传输协议,具有高吞吐量、高带宽利用率、高传输速率等优点,且MPTCP向后兼容TCP,支持现有中间件。针对导致MPTCP的传输性能下降的MPTCP中出现乱序、缓存阻塞等问题,综合考虑每条子路径的往返时延RTT（round trip time）和接收端成功接收到的数据包个数,设计了一种动态预留数据调度算法（dynamic resource reservation data scheduling,DR-RS）,当每次需要传输数据包时,子路径的发送缓存按照合理的策略为所需传输的数据包预留空间,尽量使数据包能够按序到达接收端,避免接收端缓存阻塞。利用NS-3仿真工具,对比分析了DR-RS性能,结果表明,DR-RS更合理,能使MPTCP的传输更稳定并提高了传输吞吐量,达到了负载均衡。     

基于云平台的大规模工业园区资源集约化控制方法

为了解决传统分布式控制部署环境繁琐,令现阶段资源控制变得更加复杂,容易产生服务延迟和稳定性低的问题。通过云平台研究了一种大规模工业园区资源集约化控制方法。以服务思想为核心建立大规模工业园区资源集约化控制框架,为用户提供统一的使用平台。设计云平台由云控制节点控制,按照需求对存储节点进行扩充。框架中的功能层为大规模工业园区资源集约化控制的重要部分,包括性能监测、资源调度、自适应控制与报警四个部分。虚拟机放置遍历全部可能的云平台状态,将状态变化代价最小云平台状态当成虚拟机控制策略。基于成本的最低消耗采取资源调度策略,组建动态任务划分模型。结合总体考虑节点量、输入数据类型、进行调度时所耗时间以及资源回收所需时间等影响因素做出深入分析。结果表明:所提方法控制下网络拥塞率符合要求;服务延时低、稳定性高。可见所提方法整体性能优。     

基于多目标优化的BRadio系统资源调度算法研究

不同特性和需求的业务共存是未来网络融合所必然带来的状况,也是影响业务性能的主要问题之一.首先简介基于BRadio的专用宽带无线接入网标准,然后通过分析业务特性,在MAC层上提出了一种多目标优化的资源调度算法.该算法包括基于带宽预留的接入控制算法和基于有限状态机的分组调度算法,针对系统带宽利用率、业务分级、时延性能和公平性进行了综合优化.最后通过仿真证明该算法能有效地在保证系统带宽利用率的情况下体现业务分级特性,并能够在时延性能和公平性之间取得很好的平衡.     

多目标拆分优化网络拥塞攻击调度

传统的网络数值调度方法在进行数值的调度,存在调度准确度低、效率差的问题.在路由器参与控制网络层的基础上,提出基于运用主动式队列管理(AQM)机制的拥塞攻击网络数值调度方法.获取应用层上的控制MAC层信道接入等级机制,对传感器网络进行控制从而解决拥塞.通过计算缓存队列数据包的数量,获取拥塞回馈,降低本地节点信道的压力,增强本地连接比率,解决拥塞现象.仿真实验表明,采用改进方法进行拥塞攻击网络数值调度,调度准确度高、效率好,有效控制了网络拥塞程度,进而提高了网络通信的服务质量,能有效解决网络拥塞.     

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。     

一种改善TD-SCDMA/CDMA2000 1x双模视频传输效果的方法

针对双模视频传输时延差异带来的异步接收发生解帧错误现象和双模网络带宽不一致引起的调度问题,提出了一种有效改善TD-SCDMA和CDMA2000 1x双模无线视频传输效果的方法.该方法包括在发送端加定帧标识进行封包预处理,在接收端同步组合,同时设计了无线通信信道的协同工作和视频数据传输的调度管理.实验结果证明采用本方法后,双模视频传输系统效果已经能接近理想水平.该方法可以有效提高收端解帧的正确性和网络的可利用性,减少数据拥塞和系统时延.     

多功能车辆总线事件仲裁实时调度算法

针对列车通信采用多功能车辆总线(multifunction vehicle bus,MVB)网络传输数据的实时性要求,提出一种动态优先级时间片轮询算法.该算法根据非周期数据的优先级进行仲裁调度,通过优化算法复杂度、减小数据等待延时和阻塞延时,解决了MVB网络实时性的问题.并对MVB总线非周期数据的实时性、公平性等进行仿真分析,结果表明,该算法能提高MVB总线非周期数据传输的实时性与公平性,可满足列车通信网络标准ICE61375-1对实时性的要求.     

无线多媒体传感器网络自适应拥塞控制算法

针对无线多媒体传感器网络(WMSN)中多对一通信时产生的网络拥塞问题,提出了一种自适应的WSMN网络拥塞控制算法ACCP。通过结合速率控制和资源调度,并采用分簇的网络结构,根据簇首及簇内的拥塞指标,来分别启动对应的拥塞控制机制:当簇首发生短时间拥塞时,就启动属于资源调度的网络内存储管理机制,来暂时减缓网络内过多数据包;但当簇中的存储节点也无法容纳过量的数据包时,速率控制就启动,让流量减缓下来,并且只调整数据实时性要求较低的数据流的速率,以达到控制流量、减缓甚至消除网络拥塞的目的。仿真结果显示:ACCP在传送速率不同下,可以比InS、HCCP更有效的控制网络拥塞的情况,而在比较缓存容量不同的情况下,虽然ACCP只比HCCP能够稍微改善网络拥塞的情况,但却能够大幅度改善InS的数据包丢失率。     

基于负载均衡的大规模TTE消息调度表生成方法

在复杂拓扑条件下，机载网络存在大规模数据的高效传输需求.此时，传统的调度表生成方法存在高时间复杂度问题.为了有效解决这个问题，本文提出了一种基于负载均衡的时间触发以太网(Time-Triggered Ethernet, TTE)消息调度表生成方法.该方法首先生成消息传输备选较短路径集，综合地考虑消息长度和链路负载来选择消息路径、得到具有负载均衡特性的路径规划结果，然后以提高时序规划效率为目标，基于静态优先级生成调度表，依据消息长度和周期进行消息排序，并使用“背靠背”规则进行传输调度分配，以保证消息的实时性和确定性.仿真结果表明，当可调度消息帧数超过6000条时，在保证消息实时性的前提下，该方法比传统的满足性模理论(Satisfiability Modulo Theory, SMT)时间规划方法减少90%以上的计算时间，计算效率提升10～100倍，可见该方法适合于求解复杂大规模数据调度表的生成问题.本文的研究为改善机载网络的消息调度性能提供了一种可行方案.