基于复杂网络理论的编队网络化作战架构研究

为了实现网络化作战资源的有效整合,不仅需要装备与技术的信息化转换,同时需要建立合理的网络化作战拓扑结构,提出了基于复杂网络理论的编队网络化作战（CNC, Cooperative Network Combat）架构。首先给出了CNC架构的基本概念与特征,提出了CNC架构下物理层与功能层的协调方法,设计了组网约束规则和约束因子;然后从物理层对编队作战网络化体系进行了建模,同时给定了CNC架构的评估指标,并对编队作战网络的物理层设计参数进行了分析,使网络化作战体系的功能架构与物理架构得到了更好的匹配;最后对CNC架构设计参数进行了评估。通过仿真实验验证了CNC架构的合理性以及网络设计参数的重要性,并得到了编队作战网络优化的参数修正策略,为网络化作战理论与技术应用提供可靠的平台支撑。     

嵌入式网络控制仿真平台的研究

为了结合物理对象进行网络控制系统的研究,构建了一个嵌入式网络控制仿真平台。在基于S3C2410与CS8900A芯片的嵌入式硬件系统上,移植并安装了U-BOOT系统和嵌入式Linux操作系统,构成了嵌入式网络服务器节点。该节点既与物理对象直接通信,又利用Socket与C MEX函数与远程客户端的Simulink通过物理网络进行通信。结果表明该方法是可行的,且具有物理对象与网络的实际特性与强大仿真功能优势。     

结构化P2P中覆盖网络拓扑匹配的研究

结构化P2P系统构建虚拟的应用层覆盖网络,使得路由更有目的性。然而覆盖网络的随机构建,使其与实际物理网络极不匹配,路由在实际物理网络要走不少弯路,浪费时间而且可能造成路由失败,并造成物理网络中大量不必要的数据流量。文中提出算法试图在一定程度上解决该问题。经实验证明,此算法使覆盖网络与物理网络在一定程度上相匹配,较大的提高了路由效率。     

一种基于结构化P2P网络的拓扑匹配算法*

基于结构化的P2P系统在构建覆盖网络时未考虑到与实际物理网络层的结合,导致逻辑拓扑结构与物理拓扑结构严重不匹配问题,提出一种协议无关的拓扑匹配算法,通过事件触发的方式触发网络调整逻辑层的网络拓扑结构。模拟实验表明,本算法在一定程度上提高了网络的拓扑匹配度,降低了网络开销。     

基于安全分级的网络切片备份与重映射方法研究

在未来5G核心网虚拟化环境中通用的X86服务器使攻击者容易发掘漏洞,底层网络也更易感染和传播病毒,进而造成单个物理节点失效问题,严重影响网络切片的服务性能。首先在现有节点备份和重映射应对方案基础上,考虑节点间的安全约束关系对网络安全性能的影响,提出网络切片中虚拟节点与物理节点的安全参数评估模型,建立虚拟节点与物理节点之间的安全约束关系;然后基于安全参数评估模型选出备份虚拟节点并设计备份映射方法;最后在满足网络时延要求下设计节点重映射机制。实验结果表明,所提方法能够在满足网络切片的服务性能要求下,显著提升网络的入侵容忍能力。     

基于OpenFlow的软件定义网络虚拟化方案

软件定义网络(SDN)可以将网络控制平面与数据平面分离开来,为网络虚拟化提供了良好的平台。为了解决SDN中多租户下的虚拟化,提出了一种基于OpenFlow的网络虚拟化方案。通过一个中间代理来转换并匹配物理MAC地址与虚拟MAC地址,以及物理流表项和虚拟流表项,以此实现流量空间的虚拟化。其中,根据实际数据包的惰性计算,使用前缀或通配符来精确匹配流表项。另外,为了保障物理OpenFlow网络上不同租户之间的隔离,将单个虚拟MAC-通配符流表项映射为多个具有精确MAC地址的物理流表项。实验结果表明,该方案成功的实现了网络虚拟化,且虚拟化开销较小,具有可行性。     

基于物理拓扑的P2P网络模型

对等网络的拓扑失配会引起不必要的网络流量,不仅加重了物理网络的负担,而且加大了节点间资源搜索的平均时延。提出一种基于物理拓扑信息的P2P网络模型CSL。CSL模型是以自治系统之间的物理连接构成Center层,以节点的网络地址构成Super层,由普通节点形成Leaf层的三层模型,并采用相应的算法维护网络的运行。通过实验表明,CSL模型在资源搜索时可以明显降低系统的平均时延。针对拓扑失配问题提出的CSL模型可以很好的工作,特别是节点规模较大时在减轻网络负担和降低资源搜索的平均时延方面表现更好。     

网络物理隔离体系结构的研究

网络物理隔离技术可保证网络安全,但现有的网络物理隔离体系结构存在着缺陷,对其进行改进方可实现更高的网络安全.     

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.     

基于时变资源的容器化虚拟网络映射算法

为了构建大规模容器化虚拟网络,达到搭建高保真、易编程的虚拟网络环境的目的,提出一种基于时变资源的容器化虚拟网络映射算法,将OVS和Docker容器化的虚拟网络切块,并分布式地映射到若干计算、网络、存储资源受限的物理宿主机.首先,根据虚拟网络的拓扑结构,将具有密切链路关系的虚拟网元进行层次化聚合,以减小问题规模;其次,对...     

A real-time network simulation infrastructure based on OpenVPN

We present an open and flexible software infrastructure that embeds physical hosts in a simulated network. In real-time network simulation, where real-world implementations of distributed applications and network services can run together with the network simulator that operates in real-time, real network packets are injected into the simulation system and subject to the simulated network conditions computed as a result of both real and virtual traffic traversing the network and competing for network resources. Our real-time simulation infrastructure has been implemented based on Open Virtual Private Network (OpenVPN), modified and customized to bridges traffic between the physical hosts and the simulated network. We identify the performance advantages and limitations of our approach via a set of experiments. We also present two interesting application scenarios to show the capabilities of the real-time simulation infrastructure.     

基于ARM的网络隔离器的设计

简单介绍了物理隔离及物理隔离技术。构建了一个基于ARM的网络隔离器设计方案。本方案使用双端口RAM通过双通道实时开关技术连接内网和外网,将内外网的双向数据传输转换为两个单向数据传输,从硬件和软件上保证了内外网的安全隔离。     

基于链路层发现协议(LLDP)的物理网络拓扑发现

阐述了基于IEEE新标准802.1AB链路层发现协议(LinkLayerDiscoveryProtocol)的物理网拓扑结构生成算法的实现。算法利用LLDP提供的信息能够完全发现网络的物理链路拓扑细节,并且适合多厂商设备混合的网络。     

一种基于物理网络拓扑的高效Chord模型

在结构化P2P系统中,建立逻辑overlay时没有考虑底层物理网络拓扑结构,其路由机制主要是根据节点逻辑上的相邻性进行设计,导致物理网络邻近节点的延迟较大。该文在Chord 基础上提出一种P-Chord系统模型,利用物理网络的拓扑结构,在节点路由表中增加了邻居表,实验证明P-Chord在路由延迟和覆盖网络的跳数上相比Chord都有较好的改善。     

基于端口流量的物理网络拓扑发现方法研究

物理网络拓扑从第二层反映出交换机之间的连接关系,它在网络管理系统中具有重要的地位。文章通过对交换机端口流量的分析,提出在交换式以太网中利用端口流量进行物理网络拓扑发现的方法,即端口流量法。该方法适用于多数交换式以太网环境,在实验环境中较好地发现物理网络拓扑。     

一种基于“相似属性”的层次性对等网络协议

针对Chord协议中物理和逻辑网络拓扑不匹配造成查询效率降低的问题，本文提出了一种改进的对等网络协议。该协议综合考虑了物理和逻辑网络拓扑之间的关系，构造了基于“相似属性”的层次性P2P网络。实验结果表明，该协议不仅能够提高查询的效率，而且可以减轻物理网络的负载。     

基于软件定义网络的可靠性虚拟网络映射保障机制

在软件定义网络（SDN）虚拟网络映射中,现有研究者主要考虑请求接受率方面,而忽视了SDN中底层资源失效的问题。为此,针对SDN中可靠性虚拟网络映射（SVNE）问题,提出了一种联合先验式保护和后验式恢复的虚拟网络映射保障机制。首先,在虚拟请求接受之前,对SDN物理网络区域性资源进行感知;然后,采用先验式保护机制为映射域内相对剩余资源变小的虚拟网络元素预留备份物理资源,并将此扩展虚拟网络通过D-ViNE算法映射至物理网络中;最后,在未备份虚拟网络元素发生故障时,采用后验式恢复算法完成故障的恢复,对节点和链路分别采用重映射和重路由的方法完成恢复。实验结果表明,与基于SDN的生存性虚拟网络映射算法（SDN-SVNE）相比,在虚拟请求接受率方面提高了21.9%。另外,该保护机制在虚拟级别故障恢复率、物理级别故障恢复率等方面也具有优势。     

基于节点相对位置信息的Overlay匹配方法研究

在Overlay中,由于底层物理网络和Overlay的拓扑失配问题而产生了大量冗余网络负载。为降低因拓扑失配带来的冗余网络负载,本文提出了节点相对位置信息的Overlay匹配方法。其核心思想是通过比较待加入节点到服务器的路由与其他已加入节点与服务器的路由之间的相似性来推测出与待加入节点邻近的节点。由于这种邻居节点选择策略是基于物理网络为基础,因此能够很好地解决拓扑失配的问题。实验数据表明,基于路由匹配的方法可以较好地做到上层的Overlay与底层的物理网络是拓扑匹配的。     

基于GAP技术的气象网络物理隔离方案的探讨

气象网络大多采用双布线的方式实现物理隔离,随着管理网络安全的复杂性等因素影响,不适应性逐渐突出。为了解决这些矛盾,该文基于安全隔离网闸(GAP)技术对原有网络的隔离方案进行改造。在实现内外网物理隔离的前提下,满足网间的实时、可控的数据交换和应用服务,从技术措施上保障了网络的安全,适应气象业务的新发展。     

基于有限范围组播的Chord路由算法

Chord是一种比较成功的P2P路由算法,但逻辑路径和物理路径之间的不一致性使得单纯依据逻辑距离进行节点路由导致很大的网络延迟,严重影响了路由效率。本文提出了一种基于有限范围组播的Chord路由算法,利用网络层组播技术来获得物理邻居节点,对Chord路由算法进行了改进,大幅度地缩短网络路由查找延时,有效减少了路由跳数,提高了路由性能。