基于PlanetLab的CERNET2端到端性能测量和故障诊断平台

通过在分布式网络研究平台--CERNET2/PlanetLab--上部署端到端的测量与分析系统,对长期监控得到的丢包、延时、抖动等网络性能参数数据进行分析,提出了一个新的端到端网络性能和故障分析系统的体系结构;利用分布式探针集中-式中央处理分析的客户端-服务器通信机制,设计与实现了CERNET2上的分布式节点资源监控系统和网络端到端主动测量平台. 系统在进行分布式网络测量和性能分析的同时,提供了包括ping、traceroute在内的故障诊断工具,方便网络管理人员查找和排除问题.     

Internet端到端主动式测量管理系统

论述了网络性能管理的主要性能参数和Internet端到端主动式测量管理系统的设计方法 ,详细分析了系统的关键部分管理模式及调度算法 .利用网络损伤测试仪对系统的测量精度进行了实验和比较 ,证实了系统的精确性和可靠性     

基于DiffServ的UMTS端到端QoS保证机制研究

3G多媒体业务的发展给UMTS的QoS保证机制提出更高的要求.从QoS需求出发,描述了无线接入网的网络结构以及3G核心网的承载业务类型,分析了网络组件、业务类型与协议栈之间的对应关系,讨论了UMTS QoS管理机制在各组件中的功能实现,引入因特网的区分服务模型在核心网中构建基于DiffServ的网络模型为不同业务提供QoS保证,最后指出UMTS端到端QoS机制有待发展的研究方向.     

命名数据网络中的一种双模式转发模型

命名数据网络(named data networking,NDN)是为了解决当前IP网络中因存在大量重复冗余传输所造成的流量爆炸问题而提出的一种新型网络架构.NDN的网内缓存机制极大地提升了网络资源的利用效率,对于传统的端到端业务来说却略显支持性不足.针对于这一问题,提出了一种NDN网络中的双模式转发模型.该模型对内容分发类业务采用传统的NDN转发机制进行转发处理;对端到端业务,采用定长的标签交换代替变长的名字查找来加速转发,并且不再进行缓存操作.基于ndnSIM的仿真结果表明,相较于传统NDN的单一转发机制,使用该转发模型后有效地节省了内容缓存的空间,同时端到端业务的响应时间减小了约37％.     

分组的端到端延时上限

研究了分组交换网络中分组的端到端延时上限。证明了在节点处理速率恒定的情况下，一个流的最大分组在除首节点外的任意节点都不会遭遇队列延时，根据此结论得到了该流任意分组的端到端延时上限。将该结果推广到实际网络中，得到了当多个流共享同一条传输路径时任意流任意分组的端到端延时上限。模拟实验结果验证了理论推导公式的正确性。     

方向优先的VANET路由算法研究

针对车载自组网VANET中使用基于位置的GPSR路由协议可能引起的数据反复重传和丢失问题,在选择下一跳节点时将最远转发(MFR)策略改进为非最远转发(NMFR)选择策略,并结合方向优先策略划分相邻节点的优先级,依据综合优先级选择下一跳节点,从而降低端到端时延,提高包交付率.仿真实验表明:改进算法对下一跳转发路径的选取比较稳定,并且可以改善平均端到端延时、丢包率等性能,提高了网络的整体性能.     

端到端SLA性能测量与分析

综合考虑人的感知需求和服务内在实现手段,确立并定义了能反映用户感知服务质量用于端到端SLA的服务内在性能测度．设计了一个以SLA遵从性检验为主要目的,扩展性较好,适用于高速网络环境的端到端SLA性能测量与分析模型．描述了模型主要部件：采集器、前端机和分析机的功能以及所有部件的工作时序,并探讨了SLA遵从性分析方法及SLA履行报告的内容与形式．     

UMTS的端到端QoS体系结构与保证机制

无线移动环境中实现QoS保证已经成为最为关键的问题之一.通过分析UMTS系统的端到端QoS体系结构,阐述了UMTS系统QoS保证体制的特点以及相应管理模块的功能,最后时4种不同情况下的端到端QoS保证流程进行了分析.这对今后3G无线资源管理和网络规划都具有重要的参考价值.     

NGN网络端到端传输安全的实现

介绍了基于IMS的NGN网络特点,以IP v6为接入、承载网络搭建了实验环境,结合NGN网络安全模型,通过实验证明了使用IPsec可以实现NGN网络端到端的网络安全.     

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.     

适用于语音业务的MANET机会路由机制

传统路由机制需要在源和目的节点之间预先建立端到端路径,当链路质量较差时,频繁地建立路径会影响业务的服务质量。为支持实时语音业务,提出一种机会路由机制,该机制并不预先建立连接,而利用多个路由请求和路由应答消息建立转发列表,表中的节点利用与其他节点的相遇机会对数据包进行转发,并根据转发节点的优先级对转发数据包的数量进行限制。仿真结果表明:机会路由机制能够减小语音业务的端到端时延,提高分组投递率,可以在不稳定的信道为语音业务提供服务质量保证。     

多协议标记交换

多协议标记交换（ＭＰＬＳ）技术是ＡＴＭ交换与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ路由／转发技术相结合最具代表性的一种模式。ＭＰＬＳ技术半网络层分组的网络层转发和链路层交换相结合,不仅有助于提高中继系统的分组转发能力,而且可以对提高网络路由系统的可扩展性起到一定的作用。本文简要分析了ＭＰＬＳ的网络模型,标记分配、路由技术以及ＡＴＭ骨干网上采用ＭＰＬＳ的技术方案。     

城市环境下的一种车辆自组织网络机会路由协议

车辆自组织网络(vehicular ad-hoc networks,VANET)的拓扑结构具有高动态性,设计适应其高速变化的路由协议具有很大挑战性。提出采用机会转发方式的地理位置路由协议,将每次转发的单一目标节点改进为一个集合,以降低高速变化的拓扑导致的节点接收数据失败的概率。提出了一种新颖的转发集构成方案,改进了传统的由数据包携带转发集的做法,将转发集合的计算和确定分布到每个接收节点,在很大程度上减少了路由控制信息开销。提出了一种动态的转发节点选择机制,并引入了对实时交通状况的考虑,在一定程度上依据实时交通密度选择转发路径,能有效应对车辆自组织网络连接不稳定性。仿真结果表明,所提出的路由协议在包投递成功率、端到端传输时延和归一化路由开销等方面都取得了较好的路由性能。     

一种改进的基于地理位置的无线Mesh网络路由协议

提出了一种基于地理位置的干扰感知路由协议IAPR(Interference Aware Progress Routing),该算法通过感知无线信道的干扰特征对贪婪转发和空洞绕行过程进行改进。在贪婪转发模式下,通过权衡转发距离与链路质量以及信道接入难度实现对下一跳节点的选择,使得分组在保证转发距离的基础上选择更有利于传输的链路;当分组到达了局部最小点时,启用基于竞争的机会式转发。在竞争因素中加入了分组由空洞绕行模式回到贪婪转发模式可能性的因素,在空洞边缘处帮助分组转回到贪婪模式的邻居节点将在竞争中获得最高的优先级,继而获得首先转发的机会。NS2仿真实验结果表明,IAPR路由算法能够更好的实现分组转发,提高分组的传输效率。     

基于连续学习自动机解决网络负载量的分配

假定网络流量是由不同平均包长和优先级的不同类别的包组成 ,并引入了一种采用连续学习自动机的新方法来解决计算机网络负载量分配问题 ,并获得比目前最好方法更优的结果 .     

命名数据网络中VIP转发方案的性能优化

命名数据网络(named data networking,NDN)是信息中心网络(information centric network,ICN)的一个典型实例,是未来网络一种可能的架构.为优化NDN的转发性能,要求转发平面能根据不同的网络环境自适应地调整转发策略、选出最优的转发接口.“虚拟兴趣分组”(virtual interest packet,VIP)架构是一种基于NDN的联合动态转发与缓存的网络架构,通过VIP架构对转发方案进行了性能优化.VIP架构的转发方案使用了背压算法,该算法在网络处于轻负载状态时时延较大,为此引入偏差函数进行优化.为检测优化效果,对原始VIP架构和优化后的VIP架构的转发性能进行了仿真实验对比.实验结果显示,优化后的转发方案相比原方案在转发时延上有一定降低.且由于偏差函数的引入不会增加原转发方案的时间复杂度,因此提出的方法可以优化VIP转发方案的性能.     

一种无线传感器网络低延时信道接入协议

针对无线传感器网络S-MAC协议中的延时问题,提出并设计了一种新型的MAC协议——LD-MAC协议。该协议采用提前预约多跳传输节点的方法,实现数据分组的快速转发,减少数据分组在网络中的延时,在一定程度上解决了节点早睡的发生。同时由于数据分组的快速转发,减少了节点的能耗。仿真实验表明:LD-MAC协议能够较好地降低能量消耗和数据传输延时。     

一种新的IP DiffServ over OBS网络体系结构及性能分析

IP DiffServ 已经被IETE标准化,并由于其实现简单和易于扩展被作为IP QoS的一种好的解决办法.提出了一种新的光突发交换网络支持IP DiffServ的网络体系结构,称为DS-OBS,并给出了网络结构、边缘节点和核心节点的功能模型、控制包格式、入口节点的会聚算法和核心节点的调度算法.与目前基于offset time的OBS QoS结构不同,提出结构的基本思想是:在入口边缘路由器执行业务区分的突发会聚,在核心节点对不同类的控制包执行不同的每一跳行为(PHB)处理,从而实现业务区分.仿真结果表明:提出的结构能在端到端延迟、吞吐量和IP分组丢失等对EF类、AF类和BF类提供很好的业务区分.     

DTN中基于转发概率的散发和等待路由

针对DTN中散发和等待路由中继节点的选择存在盲目性的问题,提出了一种基于转发概率的散发和等待路由协议R-SW.该协议采用"基于转发概率散发+控制拷贝数量"的原则,选择中继节点时进行转发概率的比较,只将报文转发给转发概率较大的中继节点;其次,转发报文数目根据转发概率动态确定,即转发概率高的节点获得较多的转发;另外,加入拥塞控制机制.使用NS2网络模拟软件对算法进行测试,结果表明:所提出的算法可以减少开销和时延,提高报文的投递率,适合在DTN中应用.     

一种新的IP DiffServ over OBS网络体系结构及性能分析

IP DiffServ已经被IETF标准化，并由于其实现简单和易于扩展被作为IP QoS的一种好的解决办法。提出了一种新的光突发交换网络支持IP DiffServ的网络体系结构，称为DS-OBS，并给出了网络结构、边缘节点和核心节点的功能模型、控制包格式、入口节点的会聚算法和核心节点的调度算法。与目前基于offset time的OBS QoS结构不同，提出结构的基本思想是：在入口边缘路由器执行业务区分的突发会聚，在核心节点对不同类的控制包执行不同的每一跳行为(PHB)处理，从而实现业务区分。仿真结果表明：提出的结构能在端到端延迟、吞吐量和IP分组丢失等对EF类、AF类和BE类提供很好的业务区分。