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.     

移动自组网络的自适应多路径路由协议研究

随着移动视频产业的飞速发展,如何保障移动自组网络中视频传输的服务质量(Qo S)已成为一个重要问题.针对移动自组网络环境中视频传输数据量大、容易拥塞、延时较长等问题,比较和分析了现有移动自组网络多路径算法和协议性能及其缺陷,从负载均衡的角度设计了一种自适应多路径优化路由算法.实验表明,该算法能有效提高网络吞吐量,减少视频通信过程中的网络时延,提高视频通信效率与视觉质量.     

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.     

支持多业务传输的天基Mesh网络机会路由优化算法

针对天基骨干Mesh网络业务类型多样、计算能力相对不足的特点以及SOAR路由算法拥塞控制机制不足、确认机制不可靠以及不同业务QoS保障需求有差异的问题,提出了具有可靠联合确认机制并支持多业务传输的机会路由算法。该算法以预期成功传输次数来描述整体链路性能,有效实现了网络负载均衡与链路拥塞控制;算法兼顾多样化业务的传输,设计了一种路由路径自适应调整策略,以实现路径选择与业务类型的自适应调整。仿真结果表明:所提算法可以较好地实现不同业务下传输路径自适应,并且在重负载条件下,该算法相比传统SOAR路由算法在时延、吞吐量和吞吐率性能上提升明显。     

基于流量预测的Ad Hoc网络负载均衡协议

针对AdHoc网络中的负载均衡问题,提出了一种基于小波神经网络方法预测节点流量的路由协议WNNP-LBRP,协议中的流量值以MAC层接口队列长度来衡量.该协议利用小波神经网络预测模型计算节点下一时刻的流量值及动态阈值,并对二者进行比较,避免将重负载节点作为中间节点而导致网络拥塞,从而在网络出现拥塞之前提前更新路径,实现网络负载的平均分配.仿真结果表明,WNNP-LBRP协议与LBR-AODV协议和AODV协议相比,网络性能得到提高:减少了丢包现象,降低了端到端时延和路由开销.     

基于SDN网络多路径负载均衡算法研究与仿真

针对传统网络链路负载均衡实时性、动态性差的问题,对下一代互联网技术SDN网络技术,设计出基于SDN的多路径负载均衡(SDN-Multi-path Balance,SDN-MB),该设计模型能够通过其网络控制器实时获取全局链路信息,从而计算出源节点和目的节点之间的多条路径,通过链路权值和流量阈值选取出最优路径并做出实时调整.最后用仿真模拟软件Mininet进行仿真,结果显示SDN-MB模型比传统网络模型在带宽利用率和平均延迟方面,都有显著的提高,验证了SDN-MB模型的有效性.     

数据中心网络多路径路由算法

数据中心网络流量分布的不均衡增加了网络拥塞产生的可能性,由于数据中心网络的流量特性,使得传统IP网络的流量工程方法不一定适合。该文在SDN/OF(software defined network/OpenFlow)的结构下,提出了一种基于多路径传输的动态路由算法(dynamic routing algorithm based on multipath propagation,Dramp)并作为SDN/OF结构中应用层的流量均衡策略。该算法在重新定义链路关键度并求解链路权值优化问题的基础上,能充分利用数据中心网络中存在的冗余路径,在完成细粒度流量均衡的同时,能很好地克服控制器的计算开销,完成路由优化的目标。通过在Mininet仿真平台中部署并进行仿真实验,与等开销多路径路由算法ECMP(equal-cost multi-path)以及GFF(global first fit)路由算法相比较,结果展示了Dramp的优越性能,同时证明了在数据中心网络中采用Dramp作为流量工程的解决方案更简单、更实用。     

基于带状无线传感器网络的实时智能数据收集算法

为减少在带状无线传感器网络下数据传输延时,提出一种基于数据压缩和线路调度的实时智能数据收集算法.首先通过对采集数据进行变换训练评估数据相关性,确定分割编码最长尺度,以此重编码实现冗余信息压缩;然后计算数据收集占用的最大时间槽长度,调度网络收集链路,最小化时延;最后通过多路径传输机制构建传输能耗模型,利用Lagrange函数算法求解,完成数据收集.仿真实验结果表明,该算法网络负载均衡,数据收集传输时延较小,能量消耗小,鲁棒性较好.     

一种适用于Ad hoc网络的基于状态感知的负载均衡路由协议

为解决MANET中网络拥塞导致的网络时延增大和吞吐量下降的问题,提出了一种新的基于信道负荷感知的负载均衡路由协议CLB-DSR(channel load based-dynamic source routing)。该协议中,节点通过监测信道的繁忙比例预测信道的负荷,完成对信道状态的感知,中间节点根据感知的信道状态决定是否允许路由。CLB-DSR协议对网络负载的映射考虑了邻居节点的负荷,对网络状态的描述全面而准确,CLB-DSR路由协议只需监测信道的状态,一定程度上减少了负载信息在网络中传播带来的网络开销。仿真表明,该路由协议在没有增加网络开销的情况下,有效地提高了网络的吞吐量,降低了平均端到端时延。     

基于软件定义网络的多路径路由算法性能研究

基于不相交多路径的路由方案在负载平衡、容错等方面具有明显优势,但存在计算复杂度高的缺点,故对应的分布式算法难以在网络中大规模部署.通过分析软件定义网络的特点,论证了在其网络中部署不相交路径路由方案的可行性.其次,基于网络流的性质与不相交路径的图论性质,设计并实现了计算不相交路径的算法.最后,通过一系列基于不同网络模型的对比实验,验证所提算法较传统最短单条路径路由算法具有更佳的负载均衡.实验结果表明,该算法的性能与网络中链路能承受的负载极限阈值有关.     

面向动态边缘网络的数字孪生自适应联合优化部署

在数字孪生赋能的移动边缘计算(Mobile Edge Computing, MEC)网络中,如何实现数字孪生服务器的高效部署是确保数字孪生实时交互性的瓶颈问题。针对该问题,提出一种面向动态边缘网络的数字孪生自适应联合优化部署机制。首先,该机制构建面向动态边缘网络的双层数字孪生模型以实时捕捉MEC网络状态和UE资源利用情况等特征。然后,联合数字孪生交互时延模型、负载均衡模型和能源消耗模型建立数字孪生服务器自适应动态更新部署问题。最后,提出多阶段自适应动态联合部署优化算法,将数字孪生服务器自适应动态更新部署问题分解为数字孪生服务器初始化部署和自适应动态更新部署两阶段优化求解,以实现部署策略随MEC网络的即时系统状态进行自适应动态调整。仿真分析验证了所提出算法在预测精度、交互时延、工作负载和能耗方面的有效性。     

移动Ad Hoc网络多信道多径路由的优化与仿真研究

由于现有多信道多径路由协议不能有效均衡信道与路径负载,所以在高负载MANET环境下网络性能较差。提出一种基于信道切换的多信道多径路由优化算法,该算法对不同类型分组进行自适应信道调度,通过限制网络控制报文的泛洪规模与动态切换数据报文的发送信道等策略,有效提高网络对信道与路径的综合利用。为了实现路由对信道切换,对NS-2进行可切换多信道拓展,仿真结果表明该算法能有效提高高负载MANET的性能,在丢包率、时延、吞吐量等方面均明显优于传统多信道多径路由。     

MANET多信道多径路由的优化与仿真研究

由于现有多信道多径路由协议不能有效均衡信道与路径负载,所以在高负载MANET环境下网络性能较差。本文提出一种基于信道切换的多信道多径路由优化算法,该算法对不同类型分组进行自适应信道调度,通过限制网络控制报文的泛洪规模与动态切换数据报文的发送信道等策略,有效提高网络对信道与路径的综合利用。为了实现路由对信道切换,本文首先对NS-2进行可切换多信道拓展,仿真结果表明该算法能有效提高高负载MANET的性能,在丢包率、时延、吞吐量等方面均明显优于传统多信道多径路由。     

基于SDN的Hadoop数据中心网DECMP方法

提出一种基于软件定义网络(software defined network,SDN)的Hadoop数据中心网动态等价成本多路径路由(dynamic equal-cost multipath routing,DECMP)方法.所提方法由3个模块组成:链路监控模块、Hadoop监视器引擎模块、基于软件定义网络DECMP的调度和路由模块.在DECMP调度和路由模块中提出多路径Dijkstra路径查找算法以提供具有相同最小权重的多个路径.然后,DECMP调度和路由模块根据网络资源需求以及数量和大小,来获得数据中心网络中每个流的有效带宽利用率,为Hadoop Map Reduce shuffle阶段动态分配有效路径,提高数据中心网络路由性能.实验结果表示,与其他现有方法比较,本文DECMP方法在链路利用率和吞吐量方面都有所提升.     

信道分配与负载均衡相结合的多信道路由协议

为了降低邻居节点间的信道冲突,最大化并行传输的信道数目,从而提高移动Ad hoc网络的性能,提出了一种信道分配和路由选择相结合的多信道路由协议LBMMR.LBMMR协议在MAC层和路由层间进行实时的信道状态的信息交互,节点根据信道状态列表,在每一跳中始终选择信道干扰指数最小的信道,从而减少与邻居节点的信道干扰和冲突.在路由选择方面,以信道已用带宽和节点接口队列长度作为负载均衡的判据,在全路径范围内找到一条负载均衡且干扰最小的路径.仿真结果表明,与现有的多信道路由协议相比,LBMMR在网络吞吐量、端到端时延等方面具有明显的性能提升.     

基于蝙蝠算法的SDN多控制器部署

对于大型SDN网络,多控制器的部署和应用需求迫切。提出了一种基于蝙蝠算法的多控制器部署方法,同时优化了3个指标:最小化平均控制时延、最小化控制器负载差异度和去除孤立节点。通过在迭代时不断优化达到平均控制时延最小化;限制控制器负载利用率保证控制器间负载均衡,利用标签传递算法去除孤立节点保证域内通信。仿真结果表明该方法可以保证SDN网络在无孤立节点的情况下,获得最小时延以及负载均衡的多控制器部署方案。     

基于SDN技术的服务器负载均衡设计

传统服务器负载均衡的实现方式存在可靠性低、维护性差、增加额外开销等问题.软件定义网络(SDN)在流调度上具有灵活、可靠性高、可维护的特点.在研究现有负载均衡方法的基础上,结合SDN技术,提出基于SDN的云中心动态负载均衡方法,实现了基于流级的动态负载均衡.Floodlight与OVS仿真实验证明,利用SDN技术实现服务器集群负载均衡的方案是可行的.     

基于OPNET的AODV仿真与分析

利用OPNET网络仿真软件对AODV设置不同的场景进行仿真.通过分析OPNET仿真数据,从时延、吞吐量等指标对AODV性能进行评价,并提出改进措施.改进措施包括:在路由建立时考虑链路质量、节点能耗和网络负载,引入备用路由以及有效利用超时路由.     

基于MANET接入Internet的负载均衡机制及其算法

在MANET接入Internet的网络环境中,由于移动节点集中使用某些位置上的网关来实现接入,造成这些网关的负载增加,性能下降.为了能够均衡利用网关及各移动节点,提出了一种新的利用动态网关和多径技术实现MANET接入Internet负载均衡的路由机制.该机制使用多路径进行传输,并在多个候选路径之间按一定的比例均衡分配通信流量;同时,在选择网关时尽量选择低负载的网关,均衡网关的负载.仿真分析结果表明:该算法能有效降低分组的平均传输延迟并提高网络的吞吐率.     

无线Mesh网络多路径路由协议设计的思路

在分析目前无线Mesh网络（WMN）多路径路由协议研究现状的基础上,根据WMN多路径路由协议的关键问题和设计要求,提出设计多路径路由协议的思路,以从整体上解决WMN环境下负载均衡问题,提高网络应用的安全性和可靠性。