SAMS:一种新型身份/位置分离方案

当前互联网中的IP地址同时标识主机身份和主机位置,这种语义重载主要导致了两方面的问题.一方面,它使得核心网络路由表项数量急剧增长,引起路由可扩展性问题.另一方面,主机难以在不改变身份标识的情况下实现多宿主和移动中的高速切换.解决这两个问题的根本办法是主机的身份和位置分离,即分别使用相互独立的身份标识和位置标识.目前身份/位置分离方案得到了研究人员的广泛关注,然而现有的方案只是针对某一个问题,不能同时解决这两个问题.此外身份位置分离之后的真实身份问题也很重要.文中提出了一种新型身份/位置分离方案SAMS(Scalable Authentic Mobile identifier-locator Separation scheme),它将用户身份标识、主机身份标识、边缘网络位置标识和核心网络位置标识分离,并设计合理的体系结构将这4种标识结合在一起,对路由可扩展性,主机多宿主和移动能力都有很大的提高,并支持真实身份.文中实现了SAMS的原型系统,并在CERNET2主干网上进行了规模部署和实验,验证了方案的有效性和系统的兼容性.     

标识映射服务系统的研究与结构

基于分离主机的身份标识和路由标识地址空间来重新设计互联网体系结构,解决当前计算机网络面临来自可扩展性、移动性、多宿主等方面的挑战,在位置与标识分离的思想中,标识映射服务系统的研究又是事关成败的关键。     

基于标识的名字空间及对移动通信的支持研究

当今互联网在安全性和移动性方面存在着严重问题,IP地址同时用作用户的身份标识和位置标识,不能很好地解决主机的移动、网络安全;针对此问题,提出了许多方案来改进Internet的名字空间和对移动性、安全性支持;对目前几种典型的基于身份标识和位置标识相分离的名字空间改进方案对移动性、安全性支持进行了对比研究,同时提出了一种基于标识的移动通信机制。     

标识路由关键技术

现有路由系统面临来自可扩展性、移动性、多宿主以及流量工程等方面的挑战,已经不能满足客观需求.基于位置与标识分离的思想,提出了标识路由的概念并对其研究范围进行了精确的界定.根据标识路由的设计目标,还详细介绍和比较了国内外相关的研究工作.最后提出标识路由研究的若干关键问题,并对未来的研究方向做出展望.     

移动自组网中的MAC地址动态分配

减小动态源路由协议DSR的开销、提高无线信道的利用率的关键是在协议运行时,使用1 B的MAC地址对节点进行标识.该文研究了如何为特定IP地址标识的网络节点动态分配MAC地址,实现了一种基于预测的无冲突MAC地址动态分配方法,其中所引入的开销较低.实际应用表明,该分配方法具有较强的适用性、可靠性.     

位置与标识分离的命名和寻址体系结构研究综述

随着互联网的发展,传统TCP/IP网络体系结构的IP地址语义过载问题所导致的移动性、扩展性和安全性等方面的缺陷逐渐暴露出来,并限制了多宿主、流量工程等新技术的发展.针对这一问题,学术界普遍认为需要对下一代互联网的命名和寻址体系结构进行重新设计,将位置与标识分离作为新一代互联网的基本设计原则之一.近年来,涌现了许多基于位置与标识分离的新技术和解决方案.首先对基于位置与标识分离的网络体系结构研究所面临的关键性问题进行了分析;然后对相关研究工作进行了回顾,并对相关代表性研究成果进行了深入评述;最后展望了未来的一些研究方向.     

基于标识支持的移动通信技术

目前互联网在移动性和安全性方面存在缺陷,IP地址同时作为用户的身份标识和位置标识,导致语义过载.该文分析几种典型的基于身份标识和位置标识相分离的名字空间改进方案,比较其对移动性、安全性的支持,提出一种新的基于一体化网络的移动通信机制.     

网络状态感知的标识映射系统研究

可扩展性是当今路由系统面临的最主要的问题之一;学术界一致认为位置与标识分离的思想是解决路由可扩展性问题的最有效的方法;然而,在位置与标识分离的网络中,如何设计一个高效的映射服务系统仍是一个难题;文中提出了影响映射服务系统性能的三个主要因素,并基于对这三个主要因素的分析,提出了一个网络状态感知的标识映射系统NAMS; NAMS包含两个关键元素:网络感知Agent和服务节点;我们认为,NAMS是解决高效映射服务系统设计实现问题的有效途径.     

大规模分布式系统的一种层次式命名方案

针对大规模分布式系统中对象迁移、网络和系统动态重构的要求,文中介绍了一种层次式的命名和编址方案,它将对位置透明的标识(OID)和表示位置的地址(OAD)二者结合起来标识对象.从局部唯一的ID和地址出发构造全局ID和地址,它们是相对表示,当在命名上下文中传送时被转换,从而保证了ID的唯一性,也缩短了对象标识符的大小.尤其在网络和系统动态重构时,其优点更为突出,用户无需了解对象地址的改变就可进行正确通信,实现了位置透明性.文中还就命名方案的实现问题进行了探讨.     

LISP-HIMS:一种基于LISP的层次化标识映射系统

针对目前全球路由表规模高速增长的问题,IETF提出可以通过分离主机的身份标识和路由标识地址空间来重新考量互联网寻址体系结构。思科公司提出的LISP(Locator Identity Separation Protocol)是基于该思想提出的主流方案之一。首先提出一种新的基于LISP的层次化标识映射系统,以克服目前其他LISP映射系统的不足,然后详细阐述该系统的模型、工作模式以及主机身份标识的分配方案;最后与其他LISP映射系统进行了分析与比较,结果表明,该系统具有良好的可扩展性以及更低的映射信息查询时延。     

可扩展的基于源树的MPLS组播算法

MPLS是下一代互连网的核心技术,基于MPLS的组播技术的研究是目前网络研究的热点问题之一.IP组播技术经过了20多年的发展,并没有取得预期的成功,主要的原因是组播路由缺乏可扩展性,任何组播协议的设计,可扩展性是首要考虑的问题.分析了组播可扩展的相关概念及其研究现状,在此基础上,提出了将Tunneling和Non-branching算法应用于MPLS域实现基于信源树的组播算法,该算法具有更好的可扩展性,可以有效提高传统IP组播中可扩展性、流量聚合等问题,基于NS-2的仿真结果证明了该算法的可行性和有效性.     

基于SD-Torus网络的分布式IP地址查找

针对IP路由器的FIB(Forwarding Information Base)极限问题和分布式IP地址查找中的通信延迟问题,提出了SD-Torus(Semi-Diagonal Torus)直连网络。按照"临近存储"的原则,将路由表划分后存储在每个节点及其邻居节点上,以减少分布式IP地址查找中的通信延迟,提高整体的查找性能。在分析SD-Torus网络拓扑性质的基础上,提出了一种负载均衡的路由算法。基于SystemC的仿真结果表明,使用该结构可以大大降低分布式IP地址查找的通信延迟,提高系统的扩展性。该研究结果可以应用于高性能的分布式IP地址查找。     

移动IP路由方案研究

移动IP技术使移动节点可以用一个永久的IP地址连接到任何链路上,但是也带来了三角路由的问题.路由问题一直是研究的热点,但是目前仍未能很好地解决.介绍了移动IP的工作原理、"三角路由"的成因,对移动IP技术中的几种路由方案进行了分析研究,提出了一种改进方案,并引入了安全机制.该方案较好地解决了三角路由和移动节点频繁切换所带来的延时问题.     

一种基于位置/标识分离的站点多宿主路径失效恢复机制

多宿主是克服路径失效,提高站点服务可靠性的有效途径之一。然而囿于当前TCP/IP体系结构的限制,多宿主还没有得到很好的普及。其中一个重要原因就是IP地址语义过载,IP地址既代表了网络节点的拓扑位置又是节点的标识。在LISA(Locator Identifier Split Architecture)命名与寻址体系结构下,提出了基于位置与标识分离的站点多宿主方案,并以此为基础提出了路径失效恢复机制:LISA-Recovery。模拟实验验证了该机制能够有效地检测路径失效和性能下降,并进行快速的路径切换,从而保障了上层应用服务的正常运行。通过理论计算,分析了LISA-Re-covery所带来的开销很小,显示其具有较好的实用性。     

基于自适应二分法的IP地址分配方法研究

目前IPv4骨干路由表已经超过20万条，路由表的快速增长已严重影响当前互联网的路由性能。在IPv6商用网络即将大规模部署的前期，仔细研究如何规划分配IPv6地址，采用合理的地址分配方法，避免下一代互联网络路由表过快增长并加强地址聚合性显得尤为重要。好的地址分配算法可以有效减少地址碎片，控制各级路由表的增长速度并提高地址空间的利用率。本文提出了自适应二分IP地址分配方法。经模拟实验表明，这种方法具有良好的聚合能力，为我国运营商制定合理的IP地址分配方案提供了理论参考。     

移动IP网络中通信匿名技术研究

移动通信中的一个重要的安全问题是身份匿名。对于在外地链路的移动用户,基于安全性原因,希望对不可信任的访问域和公用网隐藏其真实身份和防止对其位置移动性进行跟踪。该文对移动IP环境下的身份隐藏和路由问题作了探讨,提出了一种具有匿名特性的动态地址分配策略和路由方法,移动用户的真实身份信息通过匿名和安全的连接传送,保证了端到端的保密性。同时对移动主机和移动网络的实现情况分别进行论述。     

Context-aware adaptive IP mobility anchoring

The novel distributed mobility management trend is a promising direction to cope with the increasing mobile data traffic and flatten network architectures. Most of the novel mobility approaches distribute the mobility anchors through the access level, as opposed to the centralized mobility anchoring model. Other recent approaches argue that mobility anchors closer to the content servers may be the solution to optimize the mobility performance. However, none of the mobility anchoring models is ideal for all scenarios, since it depends on the user, the session and the network. Hence, we propose an IP mobility approach driven by the context of the user, sessions and the network, where the mobility anchors for IP address allocation and for routing/forwarding are distributed through the network nodes, while the mobility context is managed by the mobile devices. Although each session is properly anchored in the establishment phase, the routing/forwarding is adapted over time, according to the user, the session and the network context: the proposed approach is able to signal different mobility anchors to optimize the routing path to new and ongoing sessions of the user. The outcome of the evaluation shows that the proposed approach overall reduces the data cost, the data delay, the tunneled packets and the tunnel length, when compared with other anchoring models.     

Resource Name-Based Routing in the Network Layer

New network architectures and routing technologies are being proposed to reflect the changes in the current trend of Internet communication that are becoming more and more resource-centric; the demand for the hierarchically structured resource in the network is emphasized, not the location of the resource. Therefore, routing by the resource rather than routing by the conventional Internet protocol address is more suitable for the future Internet with some attractive advantages such as reducing the burden of resolving identifier to location and achieving higher scalability by using a provider-independent addressing structure. In this paper, we propose resource name-based routing within the routers in the network layer since te ardware architecture should also be able to support the paradigm shift from host-centric to resource-centric communication. Through evaluating the required network architecture and memory size in routers, we show the feasibility of resource name-based routing by using fully qualified domain names (FQDN) as an example of describing structured information. Using approximately 700 million existing FQDNs, the evaluation result shows that resource name-based routing is feasible even when considering the limitations of ternary content addressable memory size in routers.     

一种改进的IP网络多故障快速恢复算法

随着网络承载数据量的不断增加和实时业务的迅速发展,要求网络故障的恢复时间越来越短,而传统路由协议收敛时间过长,已不能满足其要求,并且多故障同时发生的情况也在增多,这些都影响了IP网络的稳定运行,严重时甚至会造成一定的经济损失。提出一种改进的IP网络多故障情况下的快速恢复算法,可以用少量的备份拓扑应对同时发生的多个链路和节点故障。与传统算法相比,有效节省了网络存储资源,增强了网络的可扩展性,具有良好的实用价值。