基于UDP的空地一体化网络域间路由实现

空地一体化网络场景下,传统基于TCP的域间路由协议BGP难以满足空地一体化网络拓扑结构频繁变化、邻居连接需要快速建立的要求。通过审视空地一体化网络中地面网络之间快速建立BGP邻居连接的需求,实现了一种基于UDP传输的域间路由协议BGP-U(border gateway protocol based on UDP)。针对空地一体化网络设计了BGP-U状态机,采用UDP实现了BGP-U,给出了BGP-U的请求端和服务端实现关键数据结构和邻居关系交互流程。实验仿真表明,采用UDP的BGP-U有利于大规模地面网络邻居关系的快速建立,有着更好的并发响应性能。     

边界网关协议BGP-4中的路由策略与信息传播

边界网关协议 (BGP- 4 )是目前用于广域网的最主要的域间路由协议。分析了 BGP协议中链路状态信息和网络拓扑结构的关系 ,指出了路由策略对 BGP路由信息传播的影响。提出了根据具体的 BGP路由策略分析路由信息最优传播过程的方法 ,从理论上证明了方法的有效性 ,并在几种典型的拓扑结构下使用该方法分析了路由信息传播的过程和传播的信息量。成果已经用于指导实际的网络配置、管理和 BGP- 4协议的实现     

环回地址引发的EBGP振荡分析与研究

BGP协议是一个带有许多可增强特性与控制机制的距离向量路由协议．它为自治系统（AS）提供无环的域间路由信息,并能对进出AS的数据根据特定的策略进行调控．随着BGP服务在骨干网络应用的加强,BGP的稳定直接关系到互联网的稳定运行,是使互联网络具有可扩展性和可持续性发展的基础．在EBGP对等体中,通过环回口更易在多条连接上实现负载均衡,但同时,在特定的网络拓扑和配置下,会引发路由振荡．分析了使用环回地址建立的2个AS间的EBGP路由,会出现导致BGP路由振荡的产生的情况,并展示了多种导致振荡的可能性,提出了如     

BGP网络故障模型与检测算法

BGP网络故障严重影响自治系统间的网络性能,根据Internet中观测点获得的BGP路由信息,描述域间路由系统的BGP网络模型,建立BGP故障事件模型,为BGP网络的拓扑变化提供一种简明的描述方式.根据高度时间相关性的BGP路由事件触发的网络拓扑变化,提出查找故障链路的近似算法.提出的BGP网络故障查找模型和算法能够比较准确地检测Internet域间路由系统中的路由异常事件.     

天地一体化信息网络的体系结构与协议分析

天地一体化信息网络(space-ground integrated information network,SGIIN)作为未来信息获取、分发、传输和应用的核心基础设施,将对国民经济和社会发展起到非常大的作用.一体化网络的运行环境复杂和应用多样性,对一体化网络的网络架构和协议体系提出了重大挑战.在分析天地一体化网络特点的基础上,提出了两级组网体系,将一体化网络分为一级骨干网和二级接入网,给出了相应的体系架构.比较了不同的传输协议在空间环境下(如长时延、链路误码率高等特点)的性能,给出了量化分析结果;其次,在高度相同的卫星网络场景下,按照卫星网络传输任务的特点,分别从数据包转发、系统复杂度以及可移植性3个方面对不同的卫星网络路由算法进行性能分析.仿真和分析结果表明,基于CCSDS(consultative committee for space data systems)的协议体系可以作为未来天地一体化网络骨干网络的协议体系.     

基于GNS3模拟器的BGP仿真实验的设计与实现

介绍了网络模拟器GNS3的安装与配置方法,设计了BGP路由协议实验的网络拓扑,基于仿真环境完成了BGP的基本信息配置,以及路由和邻居的配置,并且解决了网络中的路由可达性问题。在仿真实验中遇到问题、解决问题,可以加深实验者对理论知识的掌握和实践能力的提升。     

一种面向SON的单播路由协议

提出了一种面向自组织网络SON(self-organizing networks)的单播路由协议,支持应用服务质量QoS(quality of service)需求和路由器生物行为.基于OSPFv3/BGP4+,设计了自治域内和自治域间路由协议,包括报文格式与功能、链路状态描述结构、邻居信息表、单播路由表和协议工作流程等.基于Quagga软件路由器实现了提出的协议,并且在网络实验平台基于Iperf工具对其进行了性能评测.结果表明,该协议是有效的,具有较好的性能.     

天地一体化网络域内路由协议OSPF+

建设天地一体化网络是中国的一项重要工程。在空间网络中引入IP协议族及相关路由技术能充分发挥互联网的长处,更加快速和高效地实现多网融合。然而,空间网络的特殊性使得传统互联网的路由技术不能直接被使用。该文提出一种基于传统域内路由协议OSPF的天地一体化网络域内路由协议OSPF+,利用卫星运动轨迹可以预先计算的规律,引入拓扑预测,结合扩展的邻居状态机来优化链路状态数据库的同步,在空间网络自治系统中实现低开销、高稳定性的自适应动态路由。模拟实验结果表明:OSPF+能在约1s的时间内快速完成路由收敛,且达到98%以上的稳定性。     

贝叶斯预测下的域间路由信任机制

由于BGP(border gateway protocol)协议在设计之初没有考虑协议本身的安全性,导致目前BGP协议遭受来自网络的各种攻击,严重影响着互联网的安全.根据社会实体间的信任关系,把信任引入域间自治系统中,将各自治系统(autonomous system,简称AS)作为一个实体,各AS根据与邻居AS的历史交互数据,由贝叶斯估计理论对邻居AS下一次表现好坏给出一个度量——节点信任度,并由节点信任度定义的路径信任度作为一个新的BGP选路标准.最后试验表明,扩展后的BGP(new-border gateway protocol,简称N-BGP)协议能够有效地抑制虚假路由的传播.     

下一代LEO卫星网络路由策略分析

鉴于LEO卫星网络有限的资源和高昂的建设维护成本，研究有效的LEO卫星网络路由策略成为下一代LEO卫星网络建设的关键问题。LEO卫星网络具有不同于传统的地面网络的特性，首先从对路由影响的角度对这些特性进行归纳，随后依据这些特性总结出侧重于网络拓扑结构、路由更新和负载平衡3个方面的解决方案，分析了每种方案特点，为进一步设计满足应用需求的、更为有效的下一代卫星网络路由策略奠定基础。     

一种确保BGP路由收敛方法

BGP协议是运行于Internet上的惟一的域间路由协议,允许自治系统定义自身的路由策略选择路由.然而这样定义的路由策略可能存在冲突,路由策略冲突会导致BGP路由发散.提出一种基于AS关系的确保BGP路由收敛的方法,通过跟踪BGP路由变化事件发现导致BGP路由发散的路由,对违反自治系统关系的路由进行抑制保证BGP路由收敛.对所提出的方法进行仿真实验,结果证明了所给方法的有效性.     

一种复合的自治域级拓扑发现方法

随着网络技术的发展,面对新的挑战,传统网络逐渐力不从心,软件定义网络（software-defined network, SDN）领衔的未来网络应运而生,随之而来的是各类网络测量技术纷纷针对未来网络发生演变,但拓扑结构测量在传统网络环境下的作用仍然不可忽视。在自治域级的网络拓扑中,每个自治域都可以简化为一个点,而用两点之间的连线表示自治域间的邻接关系。近年来有许多相关的研究展示了不同的拓扑发现算法。提出了一种简单高效的方法来推断自治域级的拓扑,利用在网络中部署高速采集器采集边界网关协议（border gateway protocol,BGP）路由器上的路由表以及BGP协议的更新信息来推断网络拓扑结构,并判定自治域的相关属性。实验证明了该方法能够达到预期效果,全面、准确地推断网络在自治域级的拓扑结构。     

BGP协议路由决策研究

BGP协议是目前广泛用于广域网的AS间路由协议,BGP协议的一个关键特性就是允许AS采用不同的路由策略去控制AS间路径的选择以及向其它AS传递路径可达信息。本文对AS间BGP路由决策进行了深入研究,在此基础上,提出了一种基于AS关系的AS间BGP路由验证方法。     

具有星际链路的LEO/MEO卫星网络动态路由协议

针对具有星际链路的LEO/MEO卫星网络,设计了一种具有自主运行能力的卫星网络动态路由协议(SDRP).采用时间离散化的链路状态增量更新的虚拟拓扑路由算法,降低了网络开销.提出的多点转发节点选举算法,提高了路由收敛速度和网络资源利用率.仿真结果表明,卫星网络动态路由协议的路由收敛时间远小于网络稳态保持时间,路由收敛时间是OSPF的1/10,平均协议带宽占用率也大大小于OSPF,可以保证卫星网络的信息可靠传送.     

基于路由协议交互的域间路由动态监测

为了解决实时域间路由动态监测的问题,提出了一种基于路由协议交互的域间路由监测方法。该方法通过一个具有部分路由引擎功能的监测代理连接网络,获取网络中的路由交互信息,通过对路由交互信息的分析,监测网络拓扑的变化情况以及其他网络动态行为。在实际工作中,实现了一个基于该方法的域间路由动态监测系统,并部署于第二代中国教育和科研计算机网CERNET 2中。该方法能够实时地分析域间路由的动态性,并且几乎不会对网络和路由器造成额外的负担。     

BGP路由收敛问题及其解决方案研究

BGP协议是运行于Internet上的唯一的域间路由协议.本文对BGP路由发散问题和慢收敛问题进行了研究,论述了BGP路由发散问题和慢收敛问题产生的原因,并对现有解决方案进行了综述,分析比较了这些方案的优缺点.     

BGP网络的域间瓶颈预测算法

为减少Internet域间路由协议(BGP)按策略进行最优路径选择时可能引起的ISP(Internet Service Provider)域间或域内链路拥塞,提出瓶颈区域预测算法.该算法充分考虑域间流量的影响,以利用率最大链路作为瓶颈链路,分析更新消息对域间流量负载平衡的影响,并采用增量更新的机制进行域间路由信息的更新和传播.仿真结果表明,该算法可有效减少域间和域内链路拥塞.     

VRRP和BGP在校园网中的应用研究

本文详细阐述了虚拟路由冗余协议(VRRP)和边界网关协议(BGP)的工作原理,制定了在校园网核心层联合部署上述2种协议的网络优化方案,并给出了建立单臂路由、VRRP组、EBGP邻居、IBGP邻居和修改BGP下一跳属性、BGP本地优先级属性、权重属性的具体配置方法,测试后证实该方案很好地解决了当前校园网所面临的主要问题.     

基于域间二维路由的流量工程模型

流量工程是网络资源优化配置的重要手段,域间流量工程是针对自治系统(autonomous system,AS)间链路的负载均衡及利用率优化。目前,互联网的路由都是按照报文目的地址进行的,这使得基于边界网关协议(border gateway protocol,BGP)的域间流量工程在网络拥塞时的调整能力有限。该文在分析了域间流量工程典型场景和需求的基础上,提出了基于二维路由的域间流量工程模型,并提出了域间二维路由流量工程场景下流量放置问题和源地址块切分问题的启发式算法来求解。仿真结果表明:基于域间二维路由的流量工程能够成功解决流量细分问题,并在吞吐量、路径稳定性等指标上均优于基于BGP的流量工程方案。     

域间网络保护路由

提出一种域间网络保护路由模型,利用边界网关协议(BGP)路由表中已经存在的后备路由资源,确保在路由收敛过程中自治系统(autonomous system,AS)节点之间端对端的连通性,从而避免数据传输发生中断,解决瞬态故障。并利用互联网AS-level网络拓扑图重构AS节点的路由表,评估互联网的可保护程度。研究结果表明:提出的保护路由模型在不增加BGP路由器额外开销的基础上能够较好地保证网络数据传输不中断,增强互联网的连通性。