Ad Hoc网络AODV路由选择协议的改进

在移动Ad Hoc网络环境中,链路失效和路由改变的事件经常发生.TCP应用在这样的环境中性能是低下的,因为它总是认为数据包的丢失是由于网络拥塞造成的.提出一种改进的AODV路由协议(E-AODV),此协议在选路时会选择一条稳定的路径,进而提高TCP的吞吐量.仿真结果表明E-AODV协议是有效的.     

高速移动自组网(MANET)中TCP-Vegas协议优化

TCP-Vegas协议比传统的TCP协议性能更优越,但是在高速MANET中,由于节点运动速度快、拓扑变换频繁,仍然存在性能恶化的问题,因此,在TCP-Vegas协议的基础上,提出了一种新的适用于高速MANET的优化算法来避免其性能的恶化。在拥塞避免阶段,优化算法在调整拥塞窗口大小时,不再仅观察希望吞吐量与实际吞吐量差值,还需要观察路由跳数的变化。仿真实验结果表明,新的优化算法在高速MANET中比TCP-Vegas协议表现出更好的性能。     

高速MANET中TCP-Vegas协议优化

TCP-Vegas协议比传统的TCP协议性能更优越,但是在高速MANET中,由于节点运动速度快、拓扑变换频繁,仍然存在性能恶化的问题,因此,在TCP-Vegas协议的基础上,提出了一种新的适用于高速MANET的优化算法来避免其性能的恶化。在算法在拥塞避免阶段,优化算法在调整拥塞窗口大小时,不再仅观察希望吞吐量与实际吞吐量差值,还需要观察路由跳数的变化。仿真实验结果表明,新的优化算法在高速MANET中比TCP-Vegas协议表现出更好的性能     

基于稳定路由的Ad Hoc网络TCP性能的改进

在移动Ad Hoc网络环境中,链路失效和路由改变的事件经常发生。TCP应用在这样的环境中性能是低下的,因为它总是认为数据包的丢失是由于网络拥塞造成的。该文提出一种改进的AODV路由协议(E-AODV),此协议在选路时会选择一条稳定的路径,进而提高TCP的吞吐量;仿真结果表明,E-AODV协议是有效的。     

MANET中TCP拥塞控制方法综述

拥塞控制是MANET(mobile Ad-hoc NETwork)中的关键问题.MANET具有无线信号干扰大、信道衰落严重、多跳路由、链路不对称和网络拓扑动态扩展等特性,这些特性会使传统TCP(transmission control protocol)在发送数据过程中经历丢包率高、应答包在中间节点累计、乱序包多和往返时间抖动大等问题,容易触发TCP作出错误的拥塞控制,进行不必要的超时重传、丢包重传和减小发送窗口大小,最终严重降低端到端的吞吐量.本文调研了近年来针对MANET提出的各种拥塞控制改进方法,按照拥塞产生的原因进行分类总结,详细介绍各个算法的工作原理并比较这些方法的技术特点.发现通过跨层设计获取网络实时状态信息,进而用来辅助拥塞控制,是改进方法的主流实现方式.     

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。     

TCP在数据包随机延迟网络中的性能分析

TCP数据包在网络传输中发生错误有两种形式:丢包与延迟.已有的成果大多只对TCP在丢包网络中的性能进行了建模,缺少对TCP在随机延迟网络中的建模问题的研究,为此提出了一个TCP在随机延迟网络中的性能分析模型.首先给出并证明了判断数据包流是否为正序的充要条件;然后利用该条件得出数据包流正序出现的概率;最后根据模型分析了TCP在随机延迟网络中的性能.实验结果表明,所得出的数据包流在发生随机延迟后正序的概率与实验网络基本吻合,所提出的模型与不考虑延迟的模型相比,对TCP最大拥塞窗口均值的预测误差降低了43%,对其网络吞吐量性能的预测误差降低47%.     

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.     

卫星网中基于时间戳的TCP拥塞控制算法研究

TCP(传输控制协议)拥塞控制机制直接使用在卫星网中存在很多不足。针对卫星网通信时延长、网络环境变化复杂的特点,利用TCP协议中的时间戳扩展选项,设计实现了一种改进的TCP重传和拥塞控制算法,能够根据RTT(RoundTripTime,往返时间)的变化对网络情况进行预测,从而及时重传数据包并调整窗口大小,仿真实验证明改进算法能够很好地提高TCP性能。     

WPAN应用环境下IEEE 802.11b最优包长

为了提高WPAN应用环境下IEEE 802.11b的吞吐量,首先分析IEEE 802.11b DCF协议应用时的数据包传输时序,得到IEEE 802.11b系统的吞吐量性能与包长及包错误概率的关系,然后对WPAN干扰网络存在时包错误概率与PLCP服务数据单元(PSDU, PLCP service data unit)值之间的关系进行建模.在理论上证明了在一定的WPAN干扰强度下,IEEE 802.11b系统存在一个最佳的数据包长度,可以使得系统的吞吐量最大.在此基础上提出了WPAN干扰网络存在时的自适应包长方案.仿真结果表明,所提方案可以有效地提高网络吞吐量.     

大规模MANET中支持可靠广播的同步MAC协议

为在大规模移动Ad hoc网络(mobile ad hoc network,MANET)中实现可靠的广播传输,提出了一种支持可靠广播的MAC协议RBMP(the reliable broadcast MAC protocol,RBMP)。该协议采用预留分组交互、二次预约等措施保证了在不同网络规模MANET中可靠广播业务传输的实现。仿真结果表明,该协议保证了可靠广播分组的传输,易于实现且开销较小,适用于大规模MANET网络。     

应用于非对称网络的改进TCP Vegas协议

TCP Vegas协议已被证明比传统TCP协议性能优越,但在非对称网络中的性能不理想.文中提出针对这一缺陷的改进算法.首先基于确认包中的ecn_to_echo_位估计反向链路的拥塞概率,证明了拥塞概率和分组的环型流程时间(RTT)成正比.接着,通过监测拥塞概率的变化,求出RTT的变化,进而求得拥塞前的实际RTT,并以此为基础执行TCP Vegas流量控制协议.基于NS-2的仿真实验表明,文中算法在正、反向链路出现拥塞时的性能均优于现有Vegas算法.     

基于TCBF算法的TCP流长度分布统计

为提高流测量系统的运行效率,减少其所需资源的消耗,在分析了TCP连接的释放以发送FIN报文或RST报文作为结束标志的基础上,提出一种新的报文过滤算法TCBF(time-outcounting bloom filter),用于统计TCP流长度分布.通过对有结束标志的流、没有结束标志的中长流和没有结束标志的中短流分别采用不同的统计处理方式,增加了网络测量性能,提高了测量系统的资源利用率.该算法不需要收集所有报文,而是只需要抽样少量报文即可对流长度做出统计.理论分析和仿真结果表明,TCBF算法在使用较少的存储空间的条件下,可以及时准确地对TCP流长度分布做出统计,满足实际测量需要.     

TCP Veno在无线Ad Hoc网络中的性能分析

分析了TCP Veno在无线Ad Hoc这样的多跳的网络中的性能,并分SANET(静态无线多跳网络)和MANET(移动无线多跳网络)两种网络环境进行仿真分析,结果显示TCP Veno的性能较TCP Reno有一定程度的改进,但并没有在无线单跳网络中的性能优势出色,这对实际应用TCP Veno很重要.     

基于Petri网的TCP协议异常检测模型

从面向连接的角度出发，以Petri网为工具，建立了TCP协议异常检测模型．该模型以TCP协议的状态变迁图为基础，并根据协议规范可对传输报文的标志位进行系统的分析，从而识别出标志位非法组合构成的畸形报文（FIN—RST报文）．模型中规定了各种状态下可接收的标志位集合，同时还细化了各状态下的超时异常，据此可准确地检测出各种异常，以抵御已知和未知的非法行为．利用该模型不仅可发现已知异常事件，还可对未知漏洞进行防范．通过实验发现，网络中的错误标志位报文、端口扫描以及DOS攻击产生的异常流量将占到总流量的10%以上．     

MANET中基于能量的改进型AODV协议

针对移动Ad Hoc网络(MANET)中数据传输的稳定性问题,提出一种基于能量的改进型按需距离矢量(AODV)路由协议(AODV-E).在源节点广播的请求路由报文(RREQ)和回复报文(RREP)中增加了节点能量信息,使源节点能够掌握路径中各中间节点的能量,选择一条综合考虑路径长度和能量均衡的最优路径来传输数据,避免节点由于能量消耗过大导致链路断裂,从而影响数据传输的稳定性和时延.通过仿真实验,在不同节点数量和不同节点移动速度场景下,通过投递率(PRD)和整体时延来评估AODV-E和传统AODV协议的性能     

大规模MANET路由协议SPDSR在Linux中的设计与实现

针对MANET路由协议测试方法主要采用软件仿真而导致结论不准确的问题，以大规模MANET路由协议SPDSR为例，提出基于Linux系统的MANET路由协议实现方案，为构建MANET路由协议的真实物理测试方法奠定基础。在分析Linux路由体系结构基础上，应用Netfilter框架技术和TUN/TAP隧道技术，实现数据分组的拦截和用户空间缓存功能，启动SPDSR路由协议。通过建立路由检查模块，将路由使用情况传至用户空间，更新路由表定时器，避免因路由过期导致的误删除操作，最终在Linux中成功加入SPDSR协议。实际组网测试结果表明：SPDSR协议基于Linux的实现方案能够在移动无线自组网中进行正常路由建立和维护，满足实际应用需要。     

MANET中基于多点中继的路由协议研究

MANET网络中的路由协议大多是采用洪泛的方式进行路由查找。如AODV,在节点密度较大的情况下容易造成网络堵塞;当路径发生断裂时,也是以广播RREQ封包来重建路由,修复速度较慢,同时也会产生更多的网络控制封包。因此在AODV的基础上,以多点中继的广播机制来减少广播封包,并利用2跳的邻居表进行路径的局部修复来设计新的路由机制。模拟实验证明该协议能够减少网络中的封包,快速有效地修复路由,提高网络的性能。     

Design and realization of a high productivity cluster-based network application reconfigurable accelerator board

Improving processor frequency to strengthen massive data processing capability will lead to incremental server marginal costs and bring about a series of problems such as power consumption, management complexity, etc. Based on the field programmable gate array (FPGA), TCP offload engine (TOE), zero-copy and other key technologies, this paper describes the design and realization of a reconfigurable accelerator board. In this board, TCP/IP protocol will be moved to high-speed reconfigurable accelerator board. The packets will be labeled according to the protocol and submitted to the upper data processing software after IP-quintuple filtering in hardware. Reconfigurable accelerator board obtains higher performance speed-up compared with ordinary NIC card.