内容中心网络中基于节点相似度的协作缓存算法

针对内容中心网络中ALWAYS缓存策略节点存储空间利用率低、内容访问时延大、整体网络缓存性能低下的问题,提出了一种依据节点相似度的协作缓存算法。该算法优先将兴趣包转发至最相似节点,增大相关请求的就近响应概率;同时保证在缓存决策中的同一副本在协作节点间不重复存储,在降低冗余的同时增加了缓存多样性。实验结果表明,与现有算法相比,该算法在减少路由跳数和请求时延的同时提高了缓存命中率。     

CCN中基于邻居协作的多态蚁群路由算法

内容中心网络是一种全新的网络体系结构,通过内容名字进行寻址和路由。然而,现有经典蚁群优化算法收敛速度慢、不能充分利用节点缓存,提出一种新的基于邻居协作的多态蚁群路由算法。在CCN上添加一个含有三种状态蚂蚁的覆盖层,通过节点信息素的动态变化来实时控制各种状态蚂蚁的转发概率;用户请求路由过程中,针对“高流行度”和“低流行度”的内容执行差异化邻居缓存探索策略,在引入少量网络开销的前提下实现兴趣包的快速应答。仿真结果表明,所提出的算法在加快收敛速度、降低内容请求时延和减小阻塞率等方面有较好的表现。     

信息中心网络中协作的内容缓存和请求路由算法

信息中心网络与传统IP网络区别的重要特点是在路由器节点配备缓存设施,将热门内容推送到更靠近用户的网络边缘,从而降低用户获取内容的时延。为了提高缓存空间的利用率,避免内容在相邻节点的冗余放置,本文提出了一种分层协作的内容放置和请求路由算法,在层次结构的接入网络中,依据内容的访问热度仅在层次结构的其中一层放置内容副本以减少内容的冗余备份;此外,通过建立二元标签组记录内容的放置信息,用于动态引导请求的转发;仿真结果表明,与现有的缓存放置算法相比,分层协作的内容缓存和请求路由机制,提高了网络存储内容的多样性,并降低了用户访问内容的时延。     

一种基于DHT的Web缓存共享方法*

提出了一种基于DHT技术的Web缓存共享方法。该方法使得企业网络中所有节点能够相互共享浏览器中的本地缓存,从而形成一个高效的、大规模的分布式缓存共享系统。针对Web缓存共享的系统响应迅速的要求提出一种路由步长为O(2)的路由协议,保证Web查询请求最多只经过一次转发就可到达目标节点。性能分析和仿真实验的结果证明其在路由可靠性、命中率、系统响应和缓存代价方面均有满意的效果。     

基于选择存储的CCN网络缓存发现方法

内容中心网络(Content-Centric Network, CCN)是未来互联网的重要发展方向。网内缓存是 CCN 网络的重要特征,对 CCN 内容传输性能具有重要影响。网内缓存的内容发现效率与网内缓存性能密切相关。传统 CCN 网络缓存发现方法是通过请求包在数据平面转发,沿途机会性地命中缓存实现的,具有一定的随机性、盲目性,可能导致缓存内容无法被高效利用。本文提出一种在控制平面解决缓存可用性的方法,结合拓扑、缓存容量以及用户请求分布计算出“值得”缓存的内容进行存储,同时将其向外通告,使其参与路由计算,以便后续请求快速准确地发现并利用缓存内容。实验结果表明,本文方法可使缓存命中率提高 20%左右,服务器负载降低 15%左右。     

一种考虑节点拥塞情况的DTN概率路由算法*

容迟网络是一种新型网络,其概率路由算法根据历史相遇频率对相遇概率进行计算与更新,通过相遇概率判断是否转发报文。当节点缓存受限时,在网络中采用概率路由算法使得节点很容易发生拥塞,对报文的传送产生影响。为了减小拥塞对概率路由算法的影响,提出了一种考虑节点拥塞情况的概率路由算法,将节点相遇的概率和节点拥塞的情况综合起来,得到一个报文的递交概率,降低了由于拥塞对网络性能的影响,提高了报文的递交率,减小了报文在缓存中排队等候的时间。仿真结果表明,与传统的概率路由算法相比,在改进后的概率路由算法中报文递交率显著提高,平均延迟也在降低。     

一种新的基于连续哈希函数的合作式Web缓存系统

提出了一种新的基于连续哈希函数的合作式缓存系统。针对传统合作式缓存系统中多级转发造成的高时延和多重哈希计算问题，设计了一种高效的Web对象定位和路由模式，保证任意Web请求只需计算一次哈希且至多经过一次转发就可到达目标节点。采用失效-触发的策略来解决路由表一致性维护的问题，减少了网络开销，提高了系统的可扩展性和可靠性。仿真实验表明，该系统性能优于基于互联网缓存协议和缓存阵列路由协议的系统。     

软件定义的内容中心网络的分段路由策略

为降低软件定义的内容中心网络(SD-CCN)的内容请求时延,减少网络拥塞,快速应对网络中的节点或链路故障,借用软件定义网络(SDN)流量工程中的分段路由思想设计了软件定义的内容中心网络的分段路由策略(SD-CCN-SR)。通过控制器选取最优的缓存或内容源节点作为目的节点查找最优路径,向入口边界节点下发分段标签序列。将分段标签序列中的标签依次作为分段的目的节点进行最短路径转发,实现控制器通过少量控制信息对兴趣包上行链路的整体控制。仿真结果表明,本策略能够有效降低平均请求时延及平均路由跳数。     

内容中心网络中基于区域集中化控制的协作缓存路由机制*

针对在内容中心网络(Content Centric Networking, CCN)中如何合理放置与高效利用应答数据的问题,该文将集中化控制的思想引入到内容缓存与查找中,提出一种协作缓存路由机制。缓存决策时,通过兴趣包和数据包携带标签的方式,确定沿途最大缓存收益区域;在最大缓存收益区域内,结合内容全局活跃度和节点可用缓存空间,选择内容最佳放置位置。路由查找时,将区域内容放置与路由转发相结合,增大缓存资源可用性。仿真结果表明,与经典算法相比,该机制以少量额外的开销提高了缓存命中率和跳数减少率,改善了缓存负载分布均衡性,提升了CCN网络缓存和传输效率。     

一种无缓存光互连网络中的结点饿死问题及其解决

本文针对一种无缓存的高性能计算机光互连网络BOIN中存在的结点饿死问题,提出了两种不同的解决方法——尽量回避的X优先路由算法和允许丢弃的X优先路由算法。这两种路由算法利用了报文在向X方向发送时其Y方向链路空闲的特点,使得发生冲突的报文可以通过空闲的链路顺利转发。模拟实验结果表明,采用这两种路由算法,能够很好地解决报文在发送时的饿死现象。     

基于区分服务的无线多媒体传感器网络QoS路由协议*

针对无线多媒体传感器网络数据量大且不同业务传输的QoS约束不同的特点,提出了一种数据融合的区分服务的QoS路由算法（DF-DSQR）。该算法在兴趣泛洪期间建立实时（RT）和尽力而为（BE）业务两类梯度,采用优先级排队模型对两类业务的传输进行分级处理,并采用数据融合转发机制,为RT业务和BE业务提供了保证QoS的路由路径。仿真结果表明,该算法既能保证实时业务低时延的要求,又能保证尽力而为业务的QoS要求,均衡了网络能耗,延长了网络生存期。     

MobiCache: Cellular traffic offloading leveraging cooperative caching in mobile social networks

Offloading cellular traffic through mobile social networks has arisen as a promising way for relieving cellular networks. Prior studies mainly focused on caching data in a number of pre-selected helpers. However, such a strategy would fail when mobile users enter and leave the target area over time. In this paper, we examine the research decisions and design tradeoffs that arise when offloading cellular traffic in such a dynamic area of interest, referred to as a MobiArea, and we design an offloading framework, MobiCache, for maximizing cellular operators’ revenues and minimizing the overhead imposed on mobile devices. On the user side, we propose a content floating-based cooperative caching strategy that caches data in geographical floating circles, instead of selected helpers in previous studies, to cope with the dynamics. A geographical routing scheme is designed for delivering data and queries towards floating circles. We also develop a cache replacement scheme to improve caching cost-effectiveness inside floating circles. On the operator side, query history and feedback are maintained for cellular operators to optimize framework parameters that maximize their revenues. Extensive trace-driven simulations show that, compared with a state-of-the-art scheme, MobiCache offloads up to 52% more traffic with 15% shorter delay and 6% less forwarding cost.     

基于SDN与NDN的卫星网络多约束路由算法

针对NDN卫星网络内容传输时延高、丢包率高且请求命中率低的问题,提出了一种基于SDN与NDN的卫星网络多约束路由算法,并命名为SNMcRA。基于SDN的集中控制与全局视图,通过建立多约束路由模型,将链路多约束信息与蚁群算法相结合以求解满足时延、带宽、丢包率多约束的代价最小路径,由节点在包转发的过程中动态完成转发表FIB和待定请求表PIT的构建。实验结果表明,该算法与DSP算法相比时延降低了35%,带宽利用率提升了29%,丢包率降低了17%,并且在请求命中率方面也具有显著优势。     

基于ICN网络架构的社区感知型MSN路由机制

移动社交网络（mobile social network，简称MSN）利用移动用户之间的社交关系，通过节点间的协作式转发实现消息交付.然而，随着大数据时代的到来，MSN需要满足移动用户日益增长的对内容（如视频）的需求.由于信息中心网络（information-centric networking，简称ICN）对移动性的支持，基于ICN架构，提出了一种MSN中基于社区划分的路由机制.在兴趣决策中，利用节点请求中的内容名字获取用户的兴趣偏好，进而计算用户间的兴趣差异度量；根据兴趣差异将节点划分为兴趣社区，依据这些兴趣社区进行兴趣包路由.在数据决策中，根据节点历史相遇信息计算用户间的相遇规律度量，根据相遇规律将节点划分为社交社区，依据这些社交社区进行数据包路由.同时，根据兴趣社区和社交社区信息优化节点的内容缓存，以快速满足未来的内容请求.进行了仿真实验，通过与现有机制在包交付率、平均延迟、平均跳数和网络开销方面的性能对比，表明所提出的机制是可行且有效的.     

多力驱动的无线传感器网络QoS路由协议

本文提出一种基于多势场力的QoS感知的无线传感器网络路由MFQR。为了更有效的适应网络环境的变化,MFQR中节点自适应的选取满足时延和投递率要求的转发节点。在网络状况良好时,协议通过深度-能量混合势场力选取转发节点集合,以均衡节点能耗;当网络负载加重时,协议通过深度-队列长度混合势场力选取转发节点集合,以避开拥塞区域。仿真结果表明,MFQR可以有效地适应实时性、可靠性要求的变化,同时提高了网络吞吐量,均衡了节点能耗,延长了网络生命周期。     

基于链路可靠性的两跳QoS路由

针对工业无线传感器网络对路由协议的QoS要求，研究了一种基于链路可靠性的两跳QoS路由（Link-Reliability Based Two-Hop Routing for QoS Guarantee in Industrial Wireless Sensor Networks， LRTHQR）.采用两跳速度策略和数据优先级调度策略提高实时性，采用改进的信任评估模型以选择可信路径进行路由，采用基于接收功率的链接概率和数据包重传次数作为衡量链路可靠性的指标，同时采用能够综合考虑节点剩余能量和转发能耗的转发策略，以改善网络寿命.仿真结果显示：与未考虑链路可靠性的NCSRT （NodeCredible Security Routing for IWSN Based on THTR）算法相比， LRTHQR算法在丢包率、时延以及包平均能耗方面有着明显优势；与同样侧重QoS要求的LRTHR （Link-Reliability based Two-Hop Routing）算法相比， LRTHQR算法在截止期错失率、路由开销以及包平均能耗方面有着显著提升.     

高速地址Cache--散列表的应用

路由交换机由IP包进行转发时，需要查找路由表获得转发路径。但在网络层上实现此功能是一个耗费时间的过程，特别是在一个比较大的网络中进行路由交换时，其路由表会相当庞大，路由查找就成了交换机的一个瓶颈。为了解决这个问题，可采用高速地址缓存来加快路由查找过程。其基本思路是第一次IP包的路由确定后，以后的包直接转发。在具体实现中，需要有一个高速地址缓存路由信息，以便使后续的到达同一目的地的IP包块快速通过路交换机。对高速地址缓存的实现进行了探讨。     

基于行为模型的IP Forwarding异常检测方法

通过研究网络流动态特征，基于路由变化、流变化和包延迟，以及IP报文头信息（例如TTL、源/目的地址、报文长度和路由器时间戳）建立网络行为模型，通过高性能测量和在线分析网络流和路由信息对初始网络异常产生实时报警，实现了IP forwarding网络异常的有效检测和识别。定义了网络行为模型的五种功能模块，通过关联空间和时间状态信息检测识别网络异常为大范围监测网络提供强大支持。     

An enhanced real-time routing protocol with load distribution for mobile wireless sensor networks

Mobile wireless sensor network (MWSN) is a wireless ad hoc network that consists of a very large number of tiny sensor nodes communicating with each other in which sensor nodes are either equipped with motors for active mobility or attached to mobile objects for passive mobility. A real-time routing protocol for MWSN is an exciting area of research because messages in the network are delivered according to their end-to-end deadlines (packet lifetime) while sensor nodes are mobile. This paper proposes an enhanced real-time with load distribution (ERTLD) routing protocol for MWSN which is based on our previous routing protocol RTLD. ERTLD utilized corona mechanism and optimal forwarding metrics to forward the data packet in MWSN. It computes the optimal forwarding node based on RSSI, remaining battery level of sensor nodes and packet delay over one-hop. ERTLD ensures high packet delivery ratio and experiences minimum end-to-end delay in WSN and MWSN compared to baseline routing protocol. In this paper we consider a highly dynamic wireless sensor network system in which the sensor nodes and the base station (sink) are mobile. ERTLD has been successfully studied and verified through simulation experiment.     

基于冲突避免的DSR协议研究

基于自适应移动多跳Ad Hoc网络,针对其DSR协议的路由缓存机制,分析不足之处,探索对现有的路由缓存机制的优化方法.提出了缓存路由有效期的概念,为网络中节点的路由表添加一个用于反馈的“缓存路由跳数”参数,节点选择此参数值最小者的路由信息.仿真实验表明,经过改进的缓存机制有效地避免了响应冲突问题,实现了路由的最短优化,在平均传输延迟、分组投递率、吞吐量性能方面都有提高.