轻量级隧道虚链路状态检测协议

虚拟网络广泛采用隧道技术来实现链路虚拟化。为快速检测虚链路的状态,设计和实现了一种轻量级的检测协议。该协议综合利用了主动和被动两种检测机制:主动检测机制周期性地发送控制报文对链路状态进行探测,被动检测机制通过监控数据流量来确定链路状态。在VegaNet虚拟网络实验平台进行了实验,实验结果表明:该协议的检测延迟约为90～130ms,故障持续时间的检测误差趋于0;当虚链路存在数据流量时,该协议没有引入任何探测报文开销。该虚链路状态检测协议可以适用于任何形式的隧道虚链路,对于构建真实感和可控的虚拟网络具有重要的应用价值。     

基于链路带宽的分布式存储系统框架及动态负载均衡技术

针对在节点间进行数据传输、备份等操作时,不同节点间链路带宽将限制分布式存储系统的性能的问题,借鉴软件定义网络及云存储技术的基本思想,通过对控制流与数据流的分离,提出了一种基于链路带宽的分布式存储系统框架及动态负载均衡技术.所提出框架中,在分布式数据节点之外引入一个中心控制节点,该节点掌握全局网络视图,全局网络视图中既包括数据存储表记录存储数据的分布,又包括当前链路带宽情况.在用户读取数据时,根据数据存储表确定需要的数据存放于哪些数据存储节点,指派相应的数据存储节点根据路由表发送数据包,并实时监测网络中的链路带宽负载情况,及时调整数据的传输路径.仿真验证所提架构和算法可以有效解决海量数据在不同位置的分配调度,以及缩短用户对大量数据提取的响应时间及提升存储速率等问题.      

副载波链路资源在随机连接中的阻塞概率计算

假设副载波交换网络中链路是随机连接的，在最短径路由算法与副载波标记分配限制条件下，结合一定拓扑结构的网络分层模型，利用链路之间的相互关系及其状态计算当前状态下某一链路对随机连接通道建立的阻塞概率．通过构建第，分层的虚状态集，计算了第Ⅰ分层当前状态下某一连接通道形成的阻塞概率，以连接通道的阻塞概率作为资源分配的代价函数来降低网络连接请求阻塞概率．     

一种新的星座网络多业务类QoS路由算法

针对多媒体业务具有不同QoS要求的问题,提出了一种新的多业务类QoS星座网络路由算法,其目标是在保证高优先级业务性能的同时,提高低优先级业务的性能,从而高效利用网络整体资源.该算法以多种QoS要求和动态链路状态为依据,给出分类的链路代价.引入关键链路的概念,并将链路利用率、剩余带宽、期望负载结合起来定义分类的关键链路代价增量,尽可能减少业务类之间的影响,合理分配网络资源.通过VC和Matlab混合编程建立卫星网络和全球业务仿真环境,并对本文和其他三种路由算法进行仿真试验.结果表明,本文算法不仅保证了高优先级业务的平均路径时延、平均阻塞概率以及平均吞吐率,而且低优先级业务的以上性能具有显著提高,从而有效提高了网络负载均衡性和资源利用率.     

基于端到端测量的链路状态概率快速推断方法

链路状态的概率分布作为先验知识对于推断链路性能状态的准确度起着重要作用.文中主要研究了在树形拓扑下基于端到端测量的内部链路状态概率推断问题,并将该问题定义为极大似然估计问题.采用乘积模型描述路径与链路的状态概率之间的关系,将链路状态概率的推断归结为路径状态概率的估计,提出了一种通过计算路径状态概率进而获得链路状态概率的方法,并将该方法用于仿真实验.结果表明,该方法具有较高的有效性和实用价值,能够准确有效地推断网络内部链路状态概率.     

新型最小干扰选路算法及仿真研究

以离线阶段+在线阶段为框架,提出了一种处理不同类型业务请求的最小干扰选路算法NMIRA.该算法的离线阶段通过对网络进行优化实现带宽预分配,为在线路由部分建立可选路径库;在线阶段利用最短最窄选路方法定位多条关键链路,根据链路上各业务类型的已用与可用带宽比值来计算链路权重,达到最小干扰目的的同时降低了算法的复杂度.通过对不同网络拓扑进行的仿真实验结果表明,该算法实现了在请求拒绝率和总的可用带宽等性能方面上的改进.     

软件定义网络架构下的动态自适应负载均衡策略研究

软件定义网络控制与转发分离的架构特性使得网络行为更加易于掌控,提高了网络策略实施的效率.为了解决传统网络中只计算单一最短路径,忽略链路实时状态从而造成负载过大时链路拥塞的缺点,提出了一个基于链路实时状态的负载均衡策略.该策略主要思想是利用软件定义网络架构中的控制器对全网的集中控制能力对链路信息进行实时监控,分析链路信息并得出链路的负载占用情况,然后将结果反馈给控制器,最后由控制器计算出负载最轻的路径并下发流表给相应的交换机.建立了计算机仿真建模和硬件实验平台,验证了该策略可以有效提高链路利用率和用户服务质量.     

双机热备让电力网络更可靠

在当前我国电力设施的组网应用中,用户对网络可靠性的要求越来越高,如何保证网络的不间断传输,成为急需解决的一个问题.为保证电力网络的不间断传输,需要特别加强对一些重要的业务入口或接入点的防护.传统设备存在业务中断风险 于是,业界推出了传统备份组网方案来避免此风险.该方案在接入点部署多台设备形成备份,通过VRRP或动态路由等机制进行链路切换,实现一台设备故障后流量自动切换到另一台正常工作的设备上.传统备份组网方案适用于接入点是路由器等转发设备的情况.因为经过设备的每个报文都是查找转发表进行转发,链路切换后,后续报文的转发不受影响.但是,当接入点是状态防火墙等设备时,由于状态防火墙是基于连接状态的,当用户发起会话时,状态防火墙只会对会话的首包进行检查,如果首包允许通过则会建立一个会话表项（表项里包括源IP、源端口、目的IP、目的端口等信息）,只有匹配该会话表项的后续报文（包括返回报文）才能够通过防火墙.如果链路切换后,后续报文找不到正确的表项,会导致当前业务中断.     

MPLS网络流量工程中的动态在线路由算法

提出了一种用于MPLS网络流量工程中的动态在线路由算法NORA.该算法在网络拓扑结构基础上定义了链路关键度,根据链路的带宽利用率定义了链路繁忙度,利用链路关键度、链路当前可用带宽及链路繁忙度确定链路权重,并依据该权重运用最短路径优先算法思想为到达的LSP建立请求选择权重优化路径.该算法在动态建立有带宽保证路径的同时可以均衡网络负载,并降低LSP建立请求服务拒绝率.仿真实验表明,与SPF及MIRA算法相比,该算法在降低LSP建立请求服务拒绝率以及均衡网络负载等方面表现出更好的性能.     

集群服务器系统前端接口子系统的设计与实现

基于链路聚集技术，提出并实现了一种适用于集群服务器系统的前端接口子系统方案，使得接口子系统中的接口机数目能随应用规模的变化而扩展，并增强了集群系统的可用性．链路聚集将多条物理链路聚合成一条单一虚拟的媒体访问控制（MAC）逻辑链路，通过将虚拟MAC解析为集群系统对外服务的虚拟IP（VIP），使多台接口机表现为单一IP的功能．利用链路聚集能在多条物理链路间进行负载均衡的功能，结合接口机的负载均衡策略来实现层次型的负载均衡，有效地提高了系统的I／O带宽．利用链路聚集的链路级容错，结合接口的检测机制实现了系统的高可用功能．理论分析和实验测试结果均表明，该方案能有效扩展集群系统的I／O带宽和处理能力．     

一种基于TCP时间戳的包对算法的带宽测量方法

利用包对算法,结合TCP协议的时间戳机制,设计并实现了一种端到端带宽测量方法.该方法利用分组的时间戳,计算背靠背的两相邻分组到达接收端和应答返回发送端的时间差,可等效为分组瓶颈链路经历的时间,利用分组大小与时间差的比值求得瓶颈链路的带宽,即为端到端的带宽;引入离散化低通滤波器,滤除突发的干扰流量,筛选出有效的网络带宽,滤波器算法实现简单;利用互联网普遍使用的TCP协议,测量一般不受各网络节点安全访问控制的限制,具有很好的适应性,同时能为带QoS要求网络传输控制提供服务.实验结果表明,采用带宽测量方法测得的带宽与实际带宽基本吻合.     

基于局部信息增强注意力机制的网络流量预测

针对网络流量具有强烈的非线性和不确定性导致传统统计方式或者机器学习方法难以准确预测的问题,为进一步提升网络流量预测精度,在传统时序序列预测模型的基础上设计实现了一种局部上下文信息增强的注意力机制,通过卷积计算将输入转换为注意力机制中的Query和Key,从微观角度对时间序列进行解释,提高了预测模型的局部感知能力。进而将提出的注意力机制分别与长短期记忆人工神经网络和门控循环单元两个时序预测模型相结合并将结合后的模型用于某运营商提供的两个不同网络流量数据集进行网络设备流量预测。实验结果表明基于局部上下文信息增强注意力机制的预测模型具有更好的预测效果。     

负载均衡对BT带宽控制的影响

由于对等网络(P2P)业务占用了大量的带宽资源,一些网络出口对P2P流量采取一定的限制措施。然而,因为负载均衡的广泛存在,网络出口链路不止一个。通过分析BitTorrent这种大量使用的P2P业务的流量特征,证明在网络出口采用CISCO CEF的基于目的地配置的负载均衡方式时,只对负载均衡的2条链路之一控制BT带宽,将导致另一条链路的BT带宽增加。因此,如果希望网络出口BT带宽下降,应该在负载均衡的每条链路上都限制BT带宽。     

卫星因特网接入TCP/IP协议的改进与发展

因特网的发展对带宽的要求越来越高 ,现有的地面网络远远不能满足用户的需求 ,交互的、高速的、和因特网结合的新一代卫星通信网络是目前研究的热点。该文分析了传输控制协议 (TCP)的运行机制 ,以及它在高延时带宽积和高突发误码率的卫星信道上传输效率低下的原因。按照从链路层到应用层的分类方法 ,对目前提出的众多对 TCP协议改进方案进行了描述 ,并对各种方案的特点作了简单总结。作为地面网络的补充 ,卫星网络已经成为因特网的重要部分 ,针对卫星网络进行的 TCP协议改进也必将成为未来因特网协议的一部分     

一种有效带宽模型化估计方法

网络路径的有效带宽是计算机网络性能评价与流量工程中QoS验证中重要的度量参数，可广泛应用于根据网络条件进行视频分层传输，区分服务中的带宽分配，服务器选址和拥塞控制中，但由于有效带宽不仅与路径的链路带宽有关，而且随背景流量改变而动态变化，这使得端到端有效带宽的测量相当困难，从Cruz流量模型出发，提出有效带宽的估计可以通过对流量进行延时分析实现，给出了有效带宽估计的边界，并分析了实际测量中可能遇到的问题和解决办法。     

EPON中实时可变比特率视频业务的自适应线性流量预测动态带宽分配算法

根据视频数据流的长程相关性特点,提出一种以太无源光网络中面向实时可变比特率视频的动态带宽分配算法.该算法利用自适应线性单步预测器对未来到达的平均视频流量进行预测,实时预测结果用于对下一个发送时隙的计算,使得带宽分配算法能够充分满足实时视频流量需求.仿真实验表明,所提出的算法能够准确地对实时可变比特率视频流量进行预测,有效地降低排队时延,减小队列长度并提高带宽利用率.     

ATM广域网预测式流量控制方案

针对ＡＴＭ广域网的长时延特点,提出了一种预测式流量控制方案,通过预测各交换节点非受控业务流所占用的带宽,对各链路可获得带宽进行预测式分配;预测式方案结合本文作者提出的集中式流量控制机制,保证了带宽分配的公平性和链路利用的高效性;本文还在ＶＢＲ＋ＡＢＲ业务综合传输的情形下,进行了预测式流量控制方案的计算机仿真,仿真结果表明,本文的预测式算法具有带宽分配的公平性和链路利用的高效性,交换节点处缓冲队列很     

IoT-Based Cost Saving Offloading System for Cellular Networks

Nowadays, with the new techniques available in hardware and software, data requests generated by applications of mobile devices have grown explosively. The large amount of data requests and their responses lead to heavy traffic in cellular networks. To alleviate the transmission workload, offloading techniques have been proposed, where a cellular network distributes some popular data items to other wireless networks, so that users can directly download these data items from the wireless network around them instead of the cellular network.In this paper, we design a Cost Saving Offloading System(CoSOS), where the Internet of Things(IoT) is used to undertake partial data traffic and save more bandwidth for the cellular network. Two types of algorithms are proposed to handle the popular data items distribution among users. The experimental results show that CoSOS is useful in saving bandwidth and decreasing the cost for cellular networks.     

基于超宽带集中管控机制的物联网数据传输算法

针对当前物联网数据传输算法存在链路稳定性差、传输性能不高等不足,提出了一种基于超宽带集中管控机制的物联网数据传输算法(Data Transmission algorithm of IOT based on UWB centralized control mechanism,UWB-CC算法)。首先,通过能量冗余机制对网络节点进行初次筛选,并采用能量最优原则进行区域划分,实现物联网数据的分区传输及性能维护;随后,考虑到传统算法难以实现区域节点更新的不足,通过节点能力阈值筛选方法,实现对区域节点-普通物联网节点的次区域组网,提高普通物联网节点的数据上传能力,降低分割节点(PartitionNode,PN节点)因故障而导致区域上传瘫痪的概率;最后,采取综合评估分割节点性能与区域传输性能的方式,对中继传输节点进行优选,从而提高链路传输能力,减少链路抖动对传输性能的不利影响,能够同时实现带宽管控及区域分割-固定-链路稳定的一体化集中管控。仿真实验表明:与当前常用的区域流量汇聚上传算法(Upload algorithm for regional traffic aggregation,RTA算法)及成型度汇聚分割传输算法(Segmentation andtransmission algorithm based on degree of convergence,STDC算法)相比,本文算法具备更高的汇聚带宽与信道容量,以及更低的传输抖动率。     

MPLS网络中基于TeXCP的QoS路由算法

为了能在有严格带宽要求和有弹性带宽要求两种业务共存的MPLS（multi—protocol label switching）网络中提供动态负载均衡,提出了一种基于负载平衡算法——TeXCP（traffic engineering with explicit congestion control protocol）的QoS路由算法．该算法利用TeXCP的自动调节和平衡负载的能力将best effort业务调整到适当的路径上以满足高优先级QoS业务请求的带宽,同时避免了传统的快速重路由方法可能导致的网络拥塞问题．仿真结果表明,新算法能够集成两类业务需求,通过平衡瓶颈链路的利用率减小了网络的拥塞,在保证QoS业务带宽要求的同时,提高了网络的吞吐量．