基于生成树的网络链路层拓扑发现算法研究

通过对数据链路层现状和存在的不足的研究,基于生成树的特点提出一种数据链路层拓扑发现算法。从生成树的根节点开始,依据交换机直接连接的规则,确定交换机-交换机连线;对于不能依据本规则确定连接的端口,则引入哑节点Hub,以发现交换机-Hub的连接关系。测试结果表明,该算法能够高效地发现网络拓扑结构,准确识别链路连接类型,是解决该问题的一种有效方法。     

基于地址转发表的链路层拓扑发现算法

为了发现链路层网络拓扑结构,基于地址转发表提出了一个算法.算法分析了生成树中交换机下行端口地址转发表,按照交换机间直接连接规则确定交换机间的端口连接关系,对于不满足直接连接规则的交换机端口对,将待确定连接关系交换机的下行端口中记录的所有交换机分割成互不相交的子树,该下行端口即通过不可网管设备(如hub)与这些子树的根节点相连.测试结果表明,算法不仅能发现交换机间的连接关系,还能发现hub等不可网管设备的存在,适合异构网络的拓扑发现.     

链路层拓扑发现算法

本文首先基于判断交换机互联的直接连接定理和间接连接定理,提出了一种完整的基于SNMP的拓扑发现算法;然后结合生成树算法确定设备的连接关系,并给出了算法的伪码。     

SDN网络虚拟化中规则映射研究

软件定义网络（SDN）为网络虚拟化提供了新的解决方案,通过网络虚拟化技术可以将一套基础设施虚拟化为多个逻辑网络从而满足不同的网络需求.本文研究了SDN网络虚拟化时多个物理交换机虚拟为一个大虚拟交换机的过程中,虚拟网络规则与物理网络规则的映射问题.综合考虑链路负载、规则分布以及节点负载,提出了三段式规则映射优化算法.首先根据虚拟网络的规则请求生成组播源节点和目的节点集,采用MPH算法生成规则映射树;然后采用入节点最近原则,将虚拟网络规则请求的指令序列部署到规则映射树中的中间节点和叶子节点中;最后考虑节点负载,对规则部署进行微调,最终生成虚拟规则映射策略.通过仿真实验,与直接边缘节点部署相比,平均降低了网络节点规则总数量40%以上.     

一种交换式以太网拓扑结构的发现算法

首先介绍了目前局域网拓扑发现的主要方法及存在的问题,然后提出一个基于生成树协议 地址转发表的交换式以太网物理拓扑结构的自动发现算法.算法首先利用生成树协议建立起交换机之间的连接关系,在此基础上进一步利用地址转发表建立起交换机与主机的连接关系.该算法 1)能给发现被生成树协议阻塞的连接;2)通过处理连接冲突,能够准确无误的发现网络物理拓扑结构;3)算法开销小,时间复杂度低.文中算法已成功地应用于社区宽带综合业务网络管理系统(CBISNMS)中.     

基于生成树协议的交换域拓扑发现算法

交换域拓扑结构的自动发现是局域网管理的重要组成部分.提出了基于生成树协议的交换域拓扑自动发现算法,用以获取并收集交换域内每台交换机的生成树信息,根据生成树协议的规则将收集齐全的整个交换域的生成树信息转换为交换域的拓扑结构.与基于地址转发表的拓扑发现算法相比,本算法更简单、更准确,而且不会增加网络负担.目前该算法已在实际的网络管理中实现成功试用.     

基于EXN-Tree编码的XML结构连接算法研究

提出了EXN-Tree的概念，将XML文档树的节点映射到EXN-Tree，依据EXN-Tree的节点编码生成XML文档树节点数据结构。基于此新型的节点编码结构，就无序无索引节点集和有序有索引节点集两种情况下的XML结构连接算法展开研究，提出了一系列的结构连接算法，解决了无序无索引节点集和有序有索引节点集两种情况下的XML结构连接。分析表明该算法的I/O复杂性优于已有算法，具有良好的性能。     

传感器网络中基于应用规则与概率的动态路由算法

针对连续数据分发型传感器网络，提出了一种基于应用规则和概率的动态路由算法RPDR。算法基于节点的状态信息，与应用规则交互后周期性地构造一棵广度优先的数据汇集树形成动态路由路径。数据汇集树由初始生成树建立与生成树修补两阶段完成，算法首先将节点状态作为输入参数提供给应用规则，再由规则使用预定义公式计算出节点当前轮成为树节点的概率，形成初始树；而后在树修补阶段，通过添加一些新的普通节点为路由节点对初始树进行修补，完成树的连通覆盖。仿真结果表明，与TinyOS信标算法相比，在本文设计应用规则下的路由算法具有高数据传输率、时延短、平均能耗低的优点，能延长网络生存时间。     

IP子网物理拓扑结构发现研究

将IP子网的拓扑结构看做一棵拓扑树,对互连的交换机的地址转发表中的交换机的MAC地址进行了分析,给出一组判定定理用以确定交换机间的连接关系。基于上述定理,提出了一个新的自顶向下的拓扑发现算法,该算法能够利用地址转发表构造出整个网络拓扑结构。与已有的物理拓扑发现算法相比,该算法具有高效、实用的优点。     

基于STP协议的物理网络拓扑发现算法

拓扑发现是网络管理的重要基础。该文提出一种基于网桥生成树协议STP的算法,利用简单网络管理协议(SNMP)获得各个交换机MIB库中的生成树状态信息,根据生成树协议推导出网络的物理拓扑。和已有方法相比,该算法不要求各个网桥FDB表的信息是完备的,同时也能很好地发现备份链路和集线器、哑交换机等不支持SNMP的设备。实验表明该算法是一个准确、全面的拓扑发现算法。     

一种面向大规模网络拓扑发现的研究

由于互联网路由存在不对称的特点,即“源-宿”方向和反方向路由路径的不一致,使得已有的拓扑发现算法存在路径丢失问题。增加测量点会增加流量负荷。利用源-宿双向测量的方法,解决了拓扑发现中的路径丢失。实验结果表明该算法不仅可以获得较高的发现率,还具有网络流量负荷小的特点。     

基于SNMP协议的以太网拓扑自动发现算法研究

网络拓扑的自动发现在现代网络管理中非常重要,该文在前人研究理论的基础上,着重于多层网络拓扑自动发现,提出一种基于SN M P协议的全新的实现算法,该算法特别在物理拓扑发现部分进行改进,使得算法实现更简便,效率更高,能完全发现一个通信网内路由器、子网、交换机以及终端主机之间连接结构。     

节点与链路协同映射的生存性虚拟光网络映射算法

针对弹性光网络中单链路故障问题,提出一种基于匈牙利算法求解链路映射方案的节点与链路协同映射保护算法CMST-HA。将虚拟网络请求的节点与链路分别划分为主动类型与被动类型,把主动类型节点映射至邻接链路频谱资源丰富且邻接节点计算资源充足的物理节点上,在主动链路时使用匈牙利算法求解出最小映射开销方案并完成映射,确定被动节点的映射位置,利用KSP算法为被动链路选择映射路径,在此基础上为虚拟网络请求的最小生成树链路提供备份路径。仿真结果表明,与RVNM、CMST算法相比,CMST-HA算法不仅能够降低虚拟网络请求阻塞率,而且可增加物理网络收益。     

基于投影的二分网络链接预测

提出基于投影的二部网络链接预测算法。算法首先将二部图投影为一个单部图,在此基础上定义了潜在边的概念,使得对二分网络链接的预测仅在潜在边中进行,大大降低了预测算法的复杂度。定义了潜在边所覆盖的模式以及模式的权重,通过潜在边所覆盖的模式的权重来计算潜在边的可信度,并将其作为该潜在边上存在实际链接的评分。实验结果表明,所提算法能够有效地提高链接预测的速度和结果的精度。     

基于分层聚类和干扰对齐的MIMO链路调度算法

为了降低干扰对齐所需的处理开销,将链路划分为多个簇分别进行处理成为可行的办法之一。针对现有簇划分算 法中运算复杂度较高的问题,本文提出了一种基于最小信干比的簇划分算法。在此基础上,针对所有簇同时通信造成部分簇内链路接收端信干噪比（Signal to interference plus noise ratio,SINR）较低的问题,本文将以链路为单位的调度问题等效为以簇为单位的调度问题,提出了一种基于层次聚类的簇调度算法。理论与仿真实验结果表明,本文所提出的簇划分算法的运算复杂度明显低于现有算法,且相同条件下的系统平均吞吐量更高。同时,本文提出的基于簇层次聚类的调度算法不同程度地提升了各簇内链路接收端的SINR,系统可根据不同的性能需求进行调度策略选择。     

Detecting and Locating Failures in Communication Networks

The connectivity of a strongly connected network may be destroyed after link damage.Since many networks are connected by directed links,the reachability may be restore by altering the direction of one or more of the links and thus reconfiguring the network.The location of the failed link ust first be determined.In this paper,we examine new methods to determine the location of failed links and nodes in networks.A routing test approach is proposed and the conditions under which communication networks may be tested are discussed Finally,an adaptive algorithm and a heuristic algorithm that can locate a single failed link or a single failed node are presented.     

一种测量任意链路可用带宽的方法

可用带宽测量对于网络行为分析、网络服务质量(quality of service,简称QoS)的验证等有很重要的作用.现有可用带宽测量工作主要集中在端到端路径可用带宽测量,仅提供路径上承压链路(tight link)的信息,而不能提供其他关键链路的信息.为此,提出一种新颖的链路可用带宽测量算法LinkPPQ(trains of pairs of packet-quartets used to measure available bandwidth of arbitrary links),它采用由四探测分组结构对构成的探测序列,能够测量网络中任意链路的可用带宽,并跟踪该链路上背景流的变化.在仿真环境和实际网络环境下研究了LinkPPQ 的性能.仿真结果表明,在几种不同背景流场景下,对于具有单狭窄链路的路径和具有多狭窄链路的路径,LinkPPQ 都能够对各个链路的可用带宽进行有效的测量.绝大多数情况下测量误差小于30%,且具有较好的测量平稳性.实验网的实验结果也表明,LinkPPQ 可以准确测量以下几种情况下的链路的可用带宽:a) 从容量为10Mbps 的链路准确地测量一条100Mbps 链路的可用带宽;b) 准确测量容量10 倍于紧邻其后狭窄链路的容量的链路的可用带宽;c) 准确测量具有多狭窄链路的路径上各狭窄链路的可用带宽.     

基于相似度传播的二分网络链接预测

链接预测是复杂网络分析中的重要研究问题。提出了一个基于链接相似度传播的二部图链路预测算法。该算法将链接相似度得分通过随机游走在网络中进行传播和更新。在该算法中,网络里的每一条边都被分配一个基于相似度的传播概率。不同部分的节点之间的链接相似性得分根据它们的边的传播概率来传播。在不同大小的真实社交网络上的实验结果证明,该算法可以取得比其他算法更精确的预测结果。     

PTN网络的二次断纤链路规划算法

在PTN（PacketTransportNetwork）网络规划建设中,需要对光纤链路留出备份带宽,以保证部分光纤断开时,受影响业务有足够的容量进行路由重组。这也是提高网络生存性的有效方法之一。文中首先遍历网络双链路的失效状态,然后断开网络中任意两条链路,通过逐次增加链路容量来保证失效业务能够重组路由;最后提出二次断纤链路容量规划算法并进行试验仿真。结果表明,该算法在节约网络带宽、降低建造成本以及故障容错方面有着良好性能,能够很好应用于传送网络的链路规划中。