基于缓冲聚类的分片报文乱序处理算法

本文首先介绍了并行入侵检测系统,其负载均衡器在分配流量时需完成分片报文的端口映射。但分片报文乱序严重影响负载均衡器的分片报文端口映射准确性。针对这一问题提出了基于缓冲聚类的分片报文乱序处理算法,该算法设置三个缓冲聚类缓冲区：首片、中间片和尾片缓冲区。当分片报文到达时,首先判断其是首片、中间片还是尾片,然后将其放入对应的缓冲区中。当某个缓冲区中的分片数目达到缓冲聚类深度时,分片报文端口映射逻辑按照首片、中间片、尾片的顺序依次处理三个缓冲区中的分片报文,来纠正首片与其他片以及中间片与尾片间的报文乱序。经实验验证该算法大大提高了分片报文端口映射的准确性。     

基于NewReno拥塞控制机制的TCP分组乱序影响分析

报文乱序是互联网中普遍存在的现象,深入理解互联网报文乱序的行为属性和影响,对于设计高性能网络协议和新型网络设备体系结构、优化网络整体效能具有重要的意义。本文建立了NewReno拥塞控制算法的工作模型,通过实验验证了模型的有效性。基于该模型,分析报文乱序对TCP连接的影响,发现乱序报文对TCP连接吞吐率的影响显著,而且乱序报文的影响与报文丢失率紧密相关:当报文丢失率较低时,报文乱序会导致TCP连接的吞吐率急剧下降;当丢失率较高时,报文乱序的影响比较小。这些结论可为报文乱序友好的网络协议和新型网络设备体系结构的设计提供指导。     

TCP协议乱序数据包处理算法综述

TCP协议是互联网中最为重要的协议之一。然而,由于诸如多路由,并行处理,链路层重传等原因,乱序数据包成为互联网中不可避免的现象。本文首先分析了乱序数据包对于TCP协议的影响,然后分析比较了目前国内外学者提出各种解决方案,指出了各种方案的优点与不足,指明了TCP协议中乱序数据包处理算法的研究方向。     

基于Linux系统的报文捕获技术研究

网络带宽的不断增加对报文捕获技术提出了挑战。在对Linux系统下传统报文捕获机制深入剖析的基础上,量化分析了报文捕获过程中的性能瓶颈。针对性能瓶颈提出了优化和改进捕包性能的方案。     

路由器IP报文的重组和调度

提出了一种支持IP报文重组的交换开关结构Pipe，以及Pipe结构下报文的公平调度算法和贪娈调度算法，并推导出这两种算法需要的报文重组缓冲区大小和重组延时上限。介绍了用FPGA实现的Pipe输出端口控制器，并已在银河玉衡9108核心路由器中成功使用。     

TCP报文丢包定位方法研究

TCP报文丢失会影响网络及应用程序的性能,检测出丢包发生的位置范围将有利于网络管理,因此,提出一种基于单点被动测量的报文丢包分段检测方法（Half Path Detection of Packet Loss,HPDPL）,该方法通过监测IP的ID号、TCP的序号以及报文间隔时间来定位报文丢包位置,并推算出测量点前后网络的丢包率,搭建实验环境对算法的准确性及性能进行评估,利用CERNET主干链路测量到的数据进行乱序率和丢包率分析。     

基于FPGA的高速硬件防火墙报文检测系统设计

在这篇论文中,我们介绍了一个基于FPGA的网络报文处理硬件平台并且分析了一种基于硬件的防火墙报文检测系统结构。目前的基于软件的防火墙计算量非常大并且不能够满足现代网络带宽的需要。而基于硬件的技术是加速网络处理的一个理想的办法。文章着重介绍了基于FPGA的IP报文过滤处理模块设计,它是基于硬件防火墙的核心处理部分。过滤处理采用关键字匹配策略的重要特征是利用CAM作为处理单元。CAM可以在超过2Gbps的速度下进行线速的入侵检测报文查找。     

基于TCP的一种安全报文的实现

由于协议的一些不安全性，使得TCP／IP网络的安全问题越来越出，我们使用了三种加密技术设计了一种基于TCP的安全数据报文，在一定程度上提高了通信的安全性。     

IP报文分片机制与路径MTU发现技术

ＴＣＰ／ＩＰ协议中的分片机制用业解决在ＭＴＵ不同的网络间ＩＰ报文的传送问题。对其进行了描述并分析了其缺点,还介绍目前避免分片的主要方法ＰＭＴＵＤ（路径ＭＴＵ发现）技术。就ＰＭＴＵＤ技术在具体的应用中可能出现的问题,结合实例提出目前流行系统平台上几种解决方案。     

一种基于TCP/IP协议报文头部的隐蔽通道技术

借鉴隐蔽通道技术思想提出了一种基于TCP/IP协议报文头部的隐蔽通信方法.该方法利用IP报文的特定字段隐藏额外数据,并通过模拟同步通信的方式实现密文数据的完整传输.与加密技术相结合可进一步提高通信隐蔽性.     

一个用于TCP协议中包重排序的硬件结构

TCP协议是当前Internet中的基础协议．为了满足高端服务器的要求，其硬件实现机制已经成为当前的一个研究热点．主要介绍了TCP中乱序包重排序的一种硬件结构．该结构采用ZBTSRAM作为存储器件，以流水线方式完成重排序，性能满足高端服务器系统要求，具有很好的可扩展性．详细介绍了具体的设计原理和相关数据结构，对性能和关键参数的设置进行了分析．     

基于Vegas协议的包错误检测机制

为解决无线或异质网络中TCP拥塞控制性能不稳定的问题,提出一种基于Vegas协议的包错误检测机制。该机制扩展了TCP Vegas头部选项并允许接收端返回一个发生包错误的特殊ACK给TCP发送端,保留TCP Vegas机制端对端的语义,无须修改基站或中间节点。NS2模拟实验表明,该机制可区分包丢失的原因,能较好避免由包错误产生的超时重传,提高传输性能。     

一种通用的协议报文格式描述语言--PFDL

本文根据实际应用的需求指出了设计通用的协议报文格式描述语言时应该遵循的原则，提出了一种通用的协议报文格式描述语言——PFDL，描述了它的语法规范，并举例说明了PFDL语言的应用前景．     

一种面向4G-LTE网络的丢包区分算法

无线网络中的丢包,一般认为是由拥塞或无线信道衰落造成的.在4G-LTE移动网络中,其传输特征的变化使得已有丢包区分算法并不适用.对此,提出了一种针对4G-LTE移动网络的丢包区分算法LDA-LTE.首先,基于LTE基站仿真器构建了真实可控的4G-LTE移动网络仿真测试平台;然后分别采集并分析了4G-LTE移动网络在拥塞和无线信道衰落条件下的传输特征;最后根据以上传输特征,提出了LDA-LTE丢包区分算法,实现了4G-LTE移动网络在拥塞和无线信道衰落同时发生场景中的丢包区分.实验结果证明,在4G-LTE移动网络中,由于网络传输特性与丢包特征的变化,使得传统的丢包区分算法并不适用,所提方法的区分结果准确度更高.     

基于硬件的AES算法

分析AES算法原理,构建基于FPGA的硬件实现框架,描述数据加解密单元和密钥扩展单元的工作机制和硬件结构,引入核心运算模块复用的设计思想,在不影响系统效率的前提下降低芯片资源的使用率,并对该系统结构进行了芯片级的验证。实验结果表明,在38 MHz工作频率下,该系统的处理速度为405 Mb/s。     

一种采用混合切分法的报文分类算法

传统的基于几何区域分割的报文分类算法在空间切分时,通常只采用一种切分方法,并不会根据每个域的特点选取不同的对策。提出了一种采用混合切分法的报文分类算法HIC(hybrid intelligent cuttings)。首先,按照IP前缀长度将规则集分组;然后,在每个分组中根据当前切分域的特点,分别对 IP 域和端口域采用比特位切分法和精确投影点切分法实现空间分解;最后,构建混合切分结构的决策树。仿真结果表明,HIC 算法具有较好的规则集适应性,其时间性能与空间性能分别比代表算法EffiCuts提高了46%和74%。     

Packet Spacing: An Enabling Mechanism for Delivering Multimedia Content in Computational Grids

Streaming multimedia with UDP has become increasingly popular over distributed systems like the Internet. Scientific applications that stream multimedia include remote computational steering of visualization data and video-on-demand teleconferencing over the Access Grid. However, UDP does not possess a self-regulating, congestion-control mechanism; and most best-effort traffic is served by congestion-controlled TCP. Consequently, UDP steals bandwidth from TCP such that TCP flows starve for network resources. With the volume of Internet traffic continuing to increase, the perpetuation of UDP-based streaming will cause the Internet to collapse as it did in the mid-1980's due to the use of non-congestion-controlled TCP.To address this problem, we introduce the counter-intuitive notion of inter-packet spacing with control feedback to enable UDP-based applications to perform well in the next-generation Internet and computational grids. When compared with traditional UDP-based streaming, we illustrate that our approach can reduce packet loss over 50% without adversely affecting delivered throughput.     

路由器中的包分类算法研究

在Internet路由器中将数据包分类成流采用了散列算法的基本思想,并引入了流的局部性原理来加速散列查找的过程,用软件对该算法进行了仿真测试,并在最后从时间复杂度和空间复杂度两个方面对其进行了性能分析。实验结果表明,该算法能够快速地实现分流。