命名数据网络中Sub/Pub 模式仿真实验研究

在 Linux 环境下,基于 Mini-ndn 仿真平台并利用 Python,设计并实现了命名数据网络(NDN) 分级命名路由仿真实验,研究了 Subscriber 和 Publisher 在一对一、一对多、多对一和多对多通信情况下, interest 包请求和 data 包响应问题,实验结果对 NDN 中的 Subscriber/Publisher 交互过程、结构化数据命名规则、interest 包在 NDN 路由器中的 CS 查找、PIT 处理和 FIB 转发等过程, 以及 data 包响应过程有了更直观的认识, 为 NDN 路由和转发理论研究提供实际参考依据．     

命名数据网络分级命名路由仿真实验研究

利用仿真工具Mini-CCNx,设计并实现了命名数据网络(NDN)中基于分级命名机制的路由仿真实验,通过设置不同的名字前缀来测试Interest包的响应情况,实验结果显示了NDN中基于分级命名机制的Interest包在路由和转发上的特点及优势.     

一种基于边缘同态重加密的NDN安全汇播机制

为提高安全汇播通信的传输效率,基于命名数据网络(named data networking,NDN),通过修改兴趣包命名与待定判决表结构,设计了具备缓存能力的新型汇播网络架构.在此基础上,结合同态加密技术,提出了一种基于边缘同态重加密的NDN安全汇播机制.该机制利用同态加密解决隐私数据汇聚问题,利用边缘重加密实现网内汇...     

命名数据网络中Interest洪泛攻击检测与防御

根据命名数据网络使用数据名称进行数据转发的特性,目前NDN中出现了一种基于兴趣包洪泛攻击的分布式拒绝服务攻击,对NDN网络危害较大.针对IFA,提出了一种基于Poseidon的改进方法——PAP,检测NDN路由器接口是否存在IFA,并构建interest包超时未响应表判断疑似恶意前缀.若存在IFA,则概率性限制该接口接收名称包含疑似恶意前缀的interest包速率,仿真结果表明PAP能够有效缓解IFA.     

一种基于分簇优化的VNDN数据转发方法

车辆命名数据网络（VNDN）是一种架构于NDN上的车辆自组织网络（VANET）,是基于信息中心网络体系的未来车联网典型代表之一.在VNDN中,车辆的移动性会导致基于耦合路由的NDN数据交互出现通信链路断裂问题.鉴于此,提出了一种基于分簇的车辆移动预测及数据转发方法 .利用卡尔曼滤波预测机制,对具有相似移动特征的车辆进行分簇,同时引入网关节点来合理控制簇的大小并保证相邻簇之间的通信.仿真结果表明：所提方法能够有效降低数据传输时延,提高数据交付成功率.     

基于NDN的高效发布/订阅系统设计与实现

TCP/IP(transmission control protocol/internet protocol)网络下的发布/订阅系统受限于IP与位置的绑定关系,需要复杂的中间件进行发布者与订阅者之间事件的匹配.命名数据网络(named data networking,NDN)以数据命名取代IP的主体地位,由于其具有上下逻辑拓扑一致性、天然支持多播、具有网络层缓存、多路径转发等特点,故NDN在实现发布/订阅系统上更简洁、高效.设计了一个基于NDN的高效发布/订阅通信协议,并且利用NDN的命名机制对传输小块数据的发布/订阅通信协议进行了进一步优化,使得发布过程的网络开销减少一半.在Android平台上实现了分别代表大块数据和小块数据传输的新闻和天气信息发布/订阅系统,功能验证显示系统支持分布式多发布者、多订阅者的发布和订阅活动,而且对用户操作具有一定的容错功能.在ndnSIM上对所设计的2种发布/订阅通信协议进行模拟,实验结果显示优化后的发布/订阅通信协议在系统效率、传输时延2个性能指标上都优于通用情况的发布/订阅通信协议.     

命名数据网络中基于信息熵的Interest洪泛攻击检测与防御

在命名数据网络中,兴趣包洪泛攻击通过向网络发送大量恶意interest包来消耗网络资源,从而对NDN造成较大危害.针对目前所提出的IFA攻击检测与防御方法存在攻击模式单一、在应对复杂攻击模式时效果不明显等局限,提出一种基于信息熵的改进方法(EIM),该方法通过与NDN路由器相连的用户的信誉值和信息熵相结合来限制攻击者发送的恶意interest包,很好地解决了现有方法在应对复杂的攻击模式时的局限性.仿真结果表明EIM较信息熵方法能够更有效地缓解IFA.     

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.     

基于蚁群优化的命名数据网络QoS路由研究

针对命名数据网络(NDN)具有多样的路由转发策略,但都未能实现NDN的服务质量(QoS)保障能力,利用蚁群优化算法(ACO)设计相应的QoS路由机制(ACO_QoS)能够保障NDN的服务质量.实验结果表明:ACO_QoS能够在满足QoS的前提下找到一条花费最小的路由.     

基于NDN架构的车联网内容检索协议

在已有的基于NDN架构的车联网（vehicular named data networking，VNDN）内容检索协议中，对于地理位置无关应用的内容检索通常是以洪泛方式获得内容提供者的位置，这种方式不仅开销大且不能适应内容提供者位置的高度动态变化.本文提出了一种基于分簇和预测机制的VNDN内容检索协议CPCoR （content retrieval protocol based on clustering and prediction mechanism）.CPCoR通过车辆和路边单元的协同交互，建立了动态的网络内容索引表，在街道内转发机制中选择链路稳定性较好的簇头进行转发，在街道间转发机制中利用街道的路由性能来选择最优的转发街道.实验结果表明，与已有的Navigo和CCVN协议相比，CPCoR协议提高了21.5%和51.3%的内容获取成功率，且有效降低了22.6%和28.4%的内容获取成本.      

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％.     

NDN协议下的网络编码传输性能研究

当前的信息爆炸时代使得海量数据集中出现,数据传输速率呈指数级增长,数据命名网络（named data networking, NDN）中特有的大数据量的计算与存储方式,传统的互联网体系架构已经无法满足大数据量网络的性能需求.本文在NDN网络中引入网络编码技术,拟解决NDN传输协议下的网络传输性能问题,着重探讨了时延以及吞吐量两个网络性能参数.实验结果表明网络编码机制下能够实现多播路由无法达到的吞吐量,而且将多播路由下的网络时延减小了将近50%,改进网络性能,节省了网络传输资源,满足当前处理大数据业务的要求.      

NDN中基于神经网络的兴趣洪泛攻击综合防御方案

命名数据网络(named data networking, NDN)中的请求-应答通信模式及有状态的转发滋生了新的分布式拒绝服务(distributed denial of service, DDoS)攻击方式—兴趣洪泛攻击(interest flooding attack, IFA)。IFA是NDN中主要的拒绝服务威胁,虽然IFA防御方案被广泛研究,但目前缺乏系统的解决方案。针对这一问题,基于粒子群优化的后向传播神经网络算法提出一种新的IFA检测方法,并结合基于基尼不纯度的恶意前缀识别方法和兴趣包回溯方法来缓解攻击危害,形成一种综合的防御方案。通过ndnSIM仿真实验证明,提出的方案不仅可以准确检测和有效防御IFA攻击,而且解决了基于窗口检测方案无法检测连续攻击的问题。     

基于RSU协作的V-NDN数据转发方法研究

在基于命名数据网络(NDN)的车辆自组织网络(VANET)中,车辆的高移动性使得网络拓扑结构频繁变化,通信链接不稳定,最终导致数据包传输失败.针对此问题提出了一种基于路侧单元(RSU)协助的数据转发方法.该方法首先对RSUs进行区域划分,然后利用RSUs协助数据转发,有效地解决了转发过程中数据包丢失的问题.通过实验仿真与V-NDN和基于位置的数据转发路由方法进行对比,结果表明文中提出的数据转发策略有效地降低了数据传输时延,提高了数据包的成功交付率.     

基于命名数据网络的5G架构网络层研究

为了应对移动通信数据流量的爆发式增长,克服当前移动互联网存在的弊端,提出基于命名数据网络的5G系统架构.与IP网络架构不同,该架构在网络层部署命名数据网络协议从而改变传统端到端的通信模式.通过对该架构网络层的用户体验速率、端到端传输延时和移动性等方面进行仿真实验,证明基于命名数据网络的5G系统架构网络层具备优秀的通信性能,可满足未来移动互联网的发展需求.     

基于IPv4/IPv6双栈的MODBUS/TCP协议实现

基于IPv6的应用不仅会扩展到家电控制,更为现实的是走入广阔的工业控制领域.现有国家标准（GB/Z 19582.3-2004）——《基于Modbus协议的工业自动化网络规范第3部分：MODBUS协议在TCP/IP上的实现指南》,是基于IPv4的实现方案.本文通过对该实现指南的分析,针对其中的配置层包和TCP管理包,提出了基于IPv4/IPv6双栈的MODB-US/TCP协议实现解决方案,并给出了基于微软.net框架、使用C#设计的控制主机实现关键代码.     

命名数据网络中基于蚁群优化的视频业务路径优化

针对命名数据网络中视频业务数据量较大导致的网络传输易受时延、吞吐量以及传输时间等限制的问题,提出一种针对视频业务的基于改进蚁群优化算法的多路径传输方法ACO-MpR.首先根据interest包来区分视频业务类型并得到相应服务质量要求;其次找出满足该业务类型QoS的时延、带宽及拥塞值,组成最优化模型中三元组约束条件,将其代入到改进蚁群优化算法中找出多条可行路径;最后通过三元组约束条件对路径进行筛选得出最满足该视频业务服务质量的多条路径.理论分析及仿真实验表明:与命名数据网络中常规路由方式的蚁群优化算法ACOIR、多路径路由方法MRBRC相比,ACO-MpR在视频业务传输时具有更好的表现,能够有效地解决视频业务在传输时受时延、吞吐量及传输时间等限制的问题.     

命名数据网络中一种显式拥塞控制方法研究

针对命名数据网络中的数据拥塞控制问题,提出了一种基于即时调整兴趣包发送速率的显式拥塞控制方法.当网络发生拥塞时,通过计数器和整形队列对贪婪流的速率进行限制,并更新兴趣包中的拥塞信息域将其逐跳反馈给下游路由节点;通过数据包将拥塞信息反馈给内容请求者,内容请求者据此调整兴趣包发送速率.同时引入延时差值来对不同数据流进行优先...     

NDN中快速转发响应机制的研究

命名数据网络(named data network,NDN)是一种以数据为中心的新型网络体系结构.NDN遵循一对一的包转发策略,请求者发送一个兴趣包最多只能接受一个数据包.这种一对一的包转发策略在处理多媒体直播流或在线音频等实时应用时,请求者需不断发送兴趣包才能获得完整的数据包,大量的兴趣包不仅会浪费网络流量、占用大量的待处理兴趣包表的存储空间,而且基于转发信息表的查找次数也会增多.因此,提出一种一对多的包转发策略,请求者发送一个兴趣包就能接收多个数据包,来提高实时应用下整体网络的性能,并通过仿真实验证明一对多包转发响应机制确实比一对一转发策略性能更优.     

基于IPv4/IPv6双栈的MODBUS/TCP协议实现

基于IPv6的应用不仅会扩展到家电控制,更为现实的是走入广阔的工业控制领域.现有国家标准(GB/Z 19582.3-2004)--《基于Modbus协议的工业自动化网络规范第3部分:MODBUS协议在TCP/IP上的实现指南》,是基于IPv4的实现方案.本文通过对该实现指南的分析,针对其中的配置层包和TCP管理包,提出了基于IPv4/IPv6双栈的MODBUS/TCP协议实现解决方案,并给出了基于微软.net框架、使用C#设计的控制主机实现关键代码.