基于网络演算的有损分形整形器及性能模型

随着Internet的不断演化和发展,它已成为一个开放的复杂巨系统,为改善Internet复杂网络流量自相似等突发特征给网络性能带来的影响,提出了一种适合自相似等突发流量的有损分形整形器的一般数学模型,证明了分形到达约束受限于原始到达曲线,推导并得出了有损分形整形器的输出特性与输入流量的自相似特征参数以及分形整形曲线之间的关系,分析了有损分形整形器的队列长度与延迟等性能,讨论了有损分形整形器的引入对网络端到端延迟、数据丢失总数以及平均丢失率等性能的影响,分别得到了上述各性能指标上界与流量自相似参数的关系,给出了在允许最大平均丢失率的情况下的最小缓存容量.这对于基于分形整形器的拥塞控制策略和流量控制方案的评价,以及分形整形器自身参数的设计是具有参考作用.     

基于网络演算的有损分形整形器及其性能模型

为改善Internet流量自相似等突发特征给网络性能带来的影响,提出了一种适合自相似突发流量的有损分形整形器的数学模型,分析了有损分形整形器的队列长度与延迟等性能,讨论了有损分形整形器的引入对端到端延迟、数据丢失总数以及平均包丢失率等的影响,得到了各性能指标上界与流量自相似参数的关系,给出了允许最大平均包丢失率下的最小缓存容量.这对基于分形整形器的拥塞和流量控制策略的评价、分形整形器自身参数的设计具有参考作用.     

光RPR中光缓存器对节点性能的影响

讨论了在光弹性分组环(ORPR)节点中,使用光纤延迟线作为光缓存器时,缓存器容量和光纤延迟线单位长度对通信报文丢失率的影响,给出了相关的解析公式,给出由于光纤延迟线引入的附加业务强度,造成了ORPR节点报文丢失率等通信性能发生的变化.提出了光缓存的精细度概念,证明缓存精细度和缓存容量共同决定系统的报文丢失概率,在相同业务强度下,存在有最佳的缓存精细度使系统报文丢失率最小.最佳缓存精细度的值,与缓存容量大小基本无关,而与数据流业务强度有关.     

微观移动协议平滑切换机制性能研究

首先在合适的网络模型下从理论上对存储转发和预先注册2类平滑切换机制的性能进行了分析,主要计算了为达到零分组丢失缓存节点所需的缓存数以及切换时分组所遭受的额外时延;在此基础上通过数值仿真的方法对两者的性能进行了详尽的比较,结果表明存储转发方法性能难以满足应用的需求,预先注册方法缺乏通用性;最后针对现有平滑切换机制存在的上述性能和通用性问题,提出了一种基于预测的平滑切换机制,其性能接近于预先注册方法,而适用范围却与存储转发方法一样广泛.     

无线网络中模糊自适应显式窗口流量控制

将显式窗口自适应技术应用于无线网络中，设计出一种基于模糊逻辑的显式窗口自适应流量控制算法．该算法依据基站缓存的变化量，通过模糊推理和判断，自适应地调整通知窗口，并将结果以显式的方式反馈给发送端，使发送端的发送窗口能够快速响应网络负荷状况，从而避免了发生网络拥塞和丢失数据分组．仿真结果显示，采用所提算法可以提高网络吞吐量，降低缓存用量，特别是当无线链路误码率较高时，其网络吞吐量比Snoop算法可提高2．3倍，而缓存用量只有Snoop算法的40%.     

一种基于业务流带宽约束的前向资源预留策略

在OBS网络中,与传输路径建立时间相比,入口节点处的数据突发处理时间是影响数据突发端到端时延的主要因素。为了减少入口节点处的数据突发时延,提出了一种基于业务流带宽约束的前向资源预留(FRR-BC)策略。该策略使用一种新的基于业务流带宽约束的数据突发长度预测方法,以降低数据突发在入口节点处的处理时间,同时通过业务流的带宽约束来限制数据突发的最大长度,以提高前向资源预留策略的性能。理论分析表明该策略使数据突发时延达到FRR的最小值。     

一种基于业务流带宽约束的前向资源预留策略

在OBS网络中，与传输路径建立时间相比，入口节点处的数据突发处理时间是影响数据突发端到端时延 的主要因素。为了减少入口节点处的数据突发时延，提出了一种基于业务流带宽约束的前向资源预留（FRR-BC） 策略。该策略使用一种新的基于业务流带宽约束的数据突发长度预测方法，以降低数据突发在入口节点处的处理 时间，同时通过业务流的带宽约束来限制数据突发的最大长度，以提高前向资源预留策略的性能。理论分析表明， 该策略使数据突发时延达到FRR的最小值。     

基于频率排序的判别子图筛选及在精神分裂症分类中的应用

【目的】从脑网络中提取准确的判别性特征作为分类特征，可以提高SCZ的分类准确率，避免依靠量表的主观诊断造成缺陷。传统的脑网络特征如介数、聚类系数等丢失了拓扑信息，最小生成树丢失了部分脑区连接，子图虽然保留了拓扑信息，但传统的判别子图的筛选会产生部分冗余信息，进而影响分类准确率。【方法】提出一种基于频率排序的判别子图的筛选方法(frequently scoring screen, FSS),使用FSS筛选判别子图，在不损失原有判别信息的情况下，消除冗余信息。使用OpenfMRI的公开数据，对比了使用不同特征和不同分类算法的分类性能。【结果】FSS特征的分类性能优于其他传统脑网络特征，且该特征不受分类算法影响，分类准确率优于已有SCZ分类文献。     

OBS网络中IP分组长度分布对业务流自相似性的影响

近年来,大量研究发现,网络流量呈现自相似性,自相似会导致数据分组延迟增大,丢包率增加,网络性能恶化。着重论述了在OBS固定时间汇聚算法下,用于汇聚成突发数据分组的IP分组长度对业务流自相似影响的问题。突发数据分组的汇聚算法是光突发交换的关键技术之一,其中,固定时间汇聚(FAP)算法可以平滑流量、降低流量自相似性。用于汇聚成突发数据分组的IP分组,其自身长度对固定汇聚(FAP)算法的流量整形有一定影响。仿真结果表明,存在最佳汇聚时间门限,能极大地降低业务流自相似程度,且最佳汇聚时间门限与IP分组长度均值有着密切关系。     

OBS网络中IP分组长度分布对业务流自相似性的影响

近年来,大量研究发现,网络流量呈现自相似性,自相似会导致数据分组延迟增大,丢包率增加,网络性能 恶化。着重论述了在OBS固定时间汇聚算法下,用于汇聚成突发数据分组的IP分组长度对业务流自相似影响的 问题。突发数据分组的汇聚算法是光突发交换的关键技术之一,其中,固定时间汇聚（FAP）算法可以平滑流量、降 低流量自相似性。用于汇聚成突发数据分组的IP分组,其自身长度对固定汇聚（FAP）算法的流量整形有一定影 响。仿真结果表明,存在最佳汇聚时间门限,能极大地降低业务流自相似程度,且最佳汇聚时间门限与IP分组长     

弹性分组环网络中最大接入延时

为了研究弹性分组环的网络性能,特别是业务的最大接入延时,为网络配置提供有效的参考,基于网络演算理论建立了弹性分组环业务传输模型,分析了弹性分组环网络中各类业务在网络中的最大接入延时,并提出在特定条件下各类业务最大接入延时的计算方法。仿真结果表明:弹性分组环网络中高优先级业务的最大接入延时小于低优先级业务的最大接入延时;业务最大接入延时与环路站点无关,不受环路规模的影响;环路业务量、整形器容量以及最大分组长度的增加都会使得业务最大接入延时增大。该计算方法易于实现,便于在工程环境下对性能快速估算,具有较好的实用性。     

基于QoS的多媒体服务系统设计

针对多媒体服务提供商和用户所关注网络服务质量问题,设计了一个能够保障端到端流服务性能的多媒体服务系统.该系统首先设计了一个分层数据流曲线的多媒体数据源,接着采用端到端链路测量技术得到通信链路的丢包率和带宽,并利用接纳控制和QoS协商技术保证了多媒体流的服务质量.最后应用NS2进行了系统仿真实验及结果分析.     

用于无线传感器网络的比例公平队列调度算法

提出了一种适用于无线传感器网络的比例公平队列调度算法,该算法以不同业务类别的平均分组到达率为依据,通过为不同业务类别分配服务配额,在加权轮询调度(WRR)算法的基础上可实现比例公平的平均公组传输时和平均分组丢弃率.由于所提算法仅以不同业务类别的平均分组到达率为依据,无需执行加时间戳、根据时间戳排队等复杂操作,所以更适用于资源受限的无线传感器网络率搭建的实际环境测试发现,当以平均分均传输时延为评价参数时,所提算法可实现比例公平分组传输时延,当所有队列都发生丢弃且以平均分组丢弃率为评价参数时,可实现比例公平的平均分组丢弃率.     

确信服务TCP连接吞吐量模型

在区别服务网络内为使传输控制协议（TCP）连接在网络拥塞时得到同目标速率相一致的吞吐量，需要分析影响TCP连接吞吐量的主要因素，基于流模型假定，推导了一个确信服务TCP连接在边缘路由器采用漏桶标记算法和核心路由器采用In和Out随机提前检测算法的吞吐量模型，TCP连接吞吐量是一个漏桶参数、确信服务TCP连接目标速率、TCP连接的端到端时延和数据包丢失率的函数，模拟方法证实了模型的有效性。     

基于流类型的SDN数据平面故障恢复算法

软件定义网络(software defined networking,SDN)的网络拓扑中,链路故障恢复目标是保证故障恢复时延在可容忍范围内、减少数据包丢失和节约交换机存储资源.现有研究方法对链路故障恢复考虑了恢复时延、数据包丢失率、网络吞吐量等因素,没有考虑数据流对网络带宽的要求及运营商/用户的一些特殊限制.为了解决以上问题,同时满足故障恢复时延要求和运营商/用户定制化需求,提出了基于流类型的SDN数据平面故障恢复算法(failure recovery algorithm based on flow type in SDN data plane,FR-FT).该方法根据服务质量要求将数据流分为3类,将运营商/客户的定制化需求绑定到不同数据流上,根据对应约束条件对不同类型数据流制定不同故障恢复策略.仿真结果表明,该方法可以减少交换机流表项消耗、故障恢复时延、数据包丢失率.     

基于CBF流抽样的网络安全

现有网络中常存在DDOS、恶意端口及IP扫描、蠕虫等异常产生大量的只包含1个数据包的流量.针对高速网络流量特点及网络异常导致的流量突然上升,提出了一种改进的基于CBF的流抽样算法.该算法对定长时间内到达的数据包进行固定数量的抽样,使抽样率能适应于流量变化,并可控制资源的消耗,尤其当泛洪攻击、DDOS攻击等导致大规模异常网络流量出现时,能有效保护路由器的处理器和内存资源以及传输流记录所需的带宽资源,同时又不失简单性和准确性.     

具有优先级区分的RED算法研究

为解决网络拥塞问题, 实现网络用户的服务区分, 提出了一种基于IPv6网络的可区分用户优先级的主动队列管理算法, 即优先级区分RED(Random Early Detection)算法。该算法在IPv6基本报头的流标签域中标记用户的优先级, 并对不同优先级的数据包进行不同的丢包处理。通过OMNeT++3.2模拟仿真的实验结果表明, 基于IPv6网络的优先级区分RED算法能区分用户的优先级, 保证了有优先级用户的服务质量。     

多路自相似流输入下基于FBM模型的丢包率分析

从分形布朗运动(FBM)模型出发,结合高斯输入下的丢包性能,推导了多路自相似流输入下丢包率的理论分析.结果显示,在多路自相似流输入情况下,若各条流的均值、方差近似相等,则Hurst参数最大的流对合成流的丢包率具有决定性的影响.该结论通过仿真得到了很好的验证.所提出的分析方法和得出的结论对于网络节点性能分析、缓冲区设计及资源调度等具有实际的指导意义.     

一种基于微分的网络流量控制方法

网络流量过大和网络数据包队列不合理是引起网络阻塞的重要原因．文章首先探讨了网络流量的控制模型,模型用微分形式表述了客户端的窗口行为,并定义了网络数据包丢失的概率．然后分析了如何通过微分形式,并结合控制系统以及网络数据流量的模型,对网络数据包的队列进行控制的问题．结果表明,用这种控制系统的模式,用输入量输出量作为参数,结合中值定理对网络数据包的发出进行有效地控制,可以适当改善网络利用效率．     

一种适用于实时多媒体业务的随机早期检测算法

针对随机早期检测算法(RED)可能连续丢弃同一数据流分组的问题,提出了一种适用于实时多媒体业务的主动队列管理算法.在网络未发生拥塞时,该算法以一定的概率丢弃到达的分组.在丢弃分组时要根据瞬时丢包率判断该数据流最近的分组丢弃情况,如果最近丢包率比较高则放弃丢弃,避免连续丢弃该数据流的分组,以保证多媒体应用的服务质量.在网络拥塞时,丢弃部分数据流的分组,避免了因拥塞造成的大部分多媒体应用同时中断.实验结果表明,不论网络是否拥塞,所提算法都能为实时多媒体应用提供较好的服务质量.