基于Region多层结构P2P计算网络模型

分布式P2P网络Gnutella模型中共享信息查询的路由协议为"洪泛"算法,其协议机制仅在应用层实现,缺乏对Internet底层通信子网路由资源的利用,存在可扩展性、性能与效率不高的问题.以"小世界和幂规律"模型为理论基础,以层和域为基本逻辑管理单位,按用户需求和共享目的组织域,提出了基于Region多层结构P2P网络模型RLP2P(region-layer P2P),实现了其系统原型;实现了一个优化的Multilayer Light-Gossip分级路由策略;量化分析了表征模型数据通道质量指标的压力和伸展率,提出了综合考虑压力和伸展率的思想.模拟分析表明,RLP2P模型可以有效地解决可扩展性、性能与效率不高问题,且网络规模越大,其综合性能的优越性越明显.因此,模型是合理、有效的.     

P2P网络环境下的一种高效搜索算法:Multilayer Light-Gossip

由于现有非结构化P2P网络路由协议均在应用层实现,缺乏缓存机制和对Internet底层通信子网路由资源的利用,存在可扩展性差和效率不高的问题·在基于层域结构的RLP2P网络环境下,将路由空间分为域间和域内两层,结合泛洪和生成树搜索方式的优点,提出并实现了一种Multilayer Light-Gossip分级搜索算法和域间基于正六边形的蜂窝路由探测策略,把网络中的搜索消息分为域间和域内扩散两类分级扩散,以一定的消息冗余保持网络的稳健性和搜索的有效性,使定位某种服务的工作量和查询范围从网络中的所有结点数降到域内的节点数·运用预测评估方法对级间路由消息进行预分组,使消息能够自适应地沿着一条在时间度量上距离尽量短的路径前进·实验结果表明,Multilayer Light-Gossip算法大幅提高搜索效率和减少冗余消息,在广域环境下具有良好的搜索性能和扩展性·     

基于Region多层结构P2P计算网络应用层多播协议分析

在基于Region多层结构P2P计算网络模型下,对表征该模型下实施应用层多播协议的数据通道传输质量指标压力和伸展率进行了较为详尽研究,分析了Region规模k和网络规模N对数据通道传输质量指标的影响,并量化了指标,给出了计算公式,并提出了在实际应用中应综合考虑伸展率和压力的思想。通过理论和模拟仿真分析得：伸展率与网络或Region的规模几乎无关,压力与网络或Region的规模成正比;降低伸展率会导致压力增加,反之亦然;数据通道上的伸展率为O(logN),节点的压力为O(1)。     

互联网域间路由可扩展性

互联网域间路由可扩展性问题是下一代互联网体系结构设计必须首先解决的关键问题之一.通过引入路由信息熵的概念,深入阐述Internet路由可扩展性问题的内在本质,并基于这一理论模型,分别从3个方面归纳解决路由可扩展性问题的3种可行思路.重点讨论了这3种思路应用于互联网路由系统的出发点和局限性.并就典型的具体提案从体系结构的角度进行了分析评价.最后总结路由可扩展性问题的挑战性,并展望了未来可扩展路由的研究发展方向.     

基于P2P技术的Gnutella网络搜索路由机制的改进

介绍了分布式P2P网络Gnutella模型消息搜索路由机制,在分析其存在大量冗余数据包传输问题的基础上,提出了一种基于分布式存储路由信息的搜索路由机制的改进策略,能有效地提高网络可扩展性和减少消息冗余。     

基于匹配路径和概率平衡树的P2P语义路由模型

语义路由是P2P路由技术的关键研究内容之一.智能化路由策略语义表达灵活,但可扩展性和查全率较低;语义覆盖网络可扩展性好,但要么难以组织,要么维护开销很大.提出一种新的基于匹配路径和概率平衡树的P2P语义路由模型(match path and probability balance tree,简称MPPBTree),通过层次化和匹配路径组织资源存储结构和节点排布方式,达到一种近似平衡的分布特征,使节点能够根据查询内容本身进行路由决策,并同时保持较低的维护开销.模型支持灵活的语义搜索,拥有良好的可扩展性,保证任意节点的路由都能覆盖全网络.模型不要求任何中心服务的存在,所有的节点只需维护少量局部信息,且都会同时承担索引、存储、中继的功能,以均摊系统运行的负荷.     

互联网可扩展路由

全球路由表的高速膨胀,使互联网路由系统的可扩展性面临着严峻的挑战.为了缩减路由表,很多研究提出了新的路由解决方案.在介绍了互联网路由系统现状之后,从较高层次上将存在的解决方案分为短期方案、路由架构和可扩展路由算法3部分.着重介绍了路由算法和路由架构这两类工作,对经典的可扩展路由算法和路由架构进行了深入的分析和比较.最后讨论了有待解决的关键问题和未来的研究方向.     

基于复杂系统理论的域间路由系统演化模型CMV-HOT

对域间路由系统的基本问题能否找到有效而又彻底的解决方法,在很大程度上取决于对域间路由系统行为模型的准确刻画.随着Internet网络规模的扩展和应用的多样化,域间路由系统体现出复杂巨系统的特征.从复杂系统理论出发,研究了Internet域间路由系统中各个自治系统在其成长消亡过程中需要考虑的各种影响因素,基于HOT理论建立了域间路由系统的动态演化模型--CMV-HOT模型.CMV-HOT模型将自治系统分为核心层AS、传输层AS以及边缘层AS三类,通过对域间路由系统的内部规律和外在表现的分析,从复杂系统的角度对域间路由系统的演化过程进行模拟.通过与真实BGP路由表数据的比较,CMV-HOT模型在节点度分布、网络的平均路径长度以及聚集系数等关键参数上有很好的一致性.因此模型能同时满足幂率特性和小世界特性,在网络研究中具有极高的准确性和实用价值.     

基于P2P的大规模MANET多路径路由模型研究*

由于P2P网络与移动自组织网络存在许多相似特性,提出基于P2P的大规模移动自组织网络多路径路由模型,以提高移动自组织网络可扩展性和路由效率。新模型通过掩码轮换匹配机制发现多路径路由,并按照最优传输权重机制进行流量分配,达到动态感知移动自组织网络物理拓扑变化和平衡网络负载的目的。仿真实验证明,新模型能够适用于大规模移动自组织网络环境,并且有效提高了大规模移动自组织网络路由性能。     

LPDSR:基于Chord算法的MANET分级路由模型

为提高移动自组织网络(mobile ad hoc network,MANET)路由协议效率并增强其网络可扩展性,通过对P2P(peep-to-peer)网络与MANET的交叉研究,在DSR协议基础上引入Chord算法,提出基于网络物理拓扑的分级路由模型LPDSR.采用按需建环机制和分级路由算法,降低查询复杂度,减少绕路问题.LPDSR算法性能分析和NS-2仿真结果表明,该路由模型的网络可扩展性明显提高.     

基于节点异构性的混合组播网络

为了扩大导航差分信息的应用领域,并且在城市或室内可以接收修正信息,针对导航增强信息需在具有实时性、可扩展性和异构性的网络上播发的特点,结合应用层组播和i3组播,采用IP路由信息表构建了基于节点异构性的分层混合组播系统.分析了网络模型和通信协议,并基于OPNET进行了性能仿真.仿真结果表明,HMMA实时性好、可扩展性强,可以满足应用的需求.     

基于MAC层信息的OLSR改进方案

针对移动Ad Hoc网络通信节点共享通信介质且易受网络负荷影响的特点，提出了一种基于MAC层信息的OLSR协议改进方案。该方案通过对HELLO消息、TC消息的修改来获取并传输MAC层的拥塞信息，对路径选择算法进行改进以评估节点的网络负荷，选择出一条网络负荷和冲突较轻的路由，从而减少数据在MAC层和物理层的丢包。方案改进了TC消息源头节点的发送方式，采用源节点二次发送机制以降低对路由性能有重要影响的信令信息丢失的概率，稳定路由协议的性能，减少数据在网络层的丢包。仿真实验表明改进后的方案在网络负荷较重时，在不同的移动速率下均能提高数据传输的成功率，增强网络承受负荷的能力，提高其路由传输的性能。     

无线局域网物理层协议仿真建模

在仿真环境下评价和改进网络性能的主要工作是设计和实现网络协议的模型.由于现在的网络仿真器大都基于离散事件驱动模型和TCP/IP协议栈体系结构,所以物理层协议仿真模型的建立成为评价上层协议性能的前提.但是现有网络仿真器提供的物理层协议模型主要针对有线网络,所以没有考虑无线信道的特性.基于无线信号传播模型和有限状态自动机理论,提出了无线局域网物理层协议仿真模型的设计思路和在具体的网络仿真器中实现IEEE 802.11b协议的方法.建立的模型能够比较真实地模拟无线局域网物理层所具有的发送信号、接收信号和载波侦听的功能.     

一种AODV跨层优化方法及仿真测试分析

针对Ad Hoc网络中传统AODV协议不支持QoS的缺陷,提出了一种多约束QoS AODV跨层优化方法MQ-AODV（Multi-Constrained QoS AODV）。该方法采用跨层设计的思想,除以传统AODV协议的转发跳数作为路由选择判据之外,而且加入应用层的QoS需求信息和MAC层的多种QoS指标作为路由选择判据,并通过改进AODV路由表结构和路由查找算法,提高AODV路由协议性能。仿真测试结果表明MQ-AODV协议缩短了传输时延,增强了路由协议的适应性和鲁棒性。     

基于OPNET的无线传感器网络节点跨层设计

无线传感器网络是一类由大量位置相对固定的节点所组成的无线通信网络，其节点能量、计算和通信能力都非常有限，因此，传统网络的层次设计和网络协议都难以应用到无线传感器网络中。为解决这些问题，该文在传统网络层次设计思想的基础上，提出了适用于无线传感器网络节点的跨层网络模型，基于OPNET网络仿真工具实现了节点的跨层网络模型设计，在此基础上实现了无线传感器网络中路由选择和数据汇聚等典型应用的仿真。结果表明，新的跨层网络模型能够很好地描述节点各个层次的功能，便于网络协议的综合设计和集中优化。     

基于协议解析的工控网络安全仿真平台设计

工业控制网络的安全防护通常采用防火墙技术和多种复杂的应用层协议协同完成,但是未涉及应用层协议的深入分析。为了更好地保障工控网络数据访问的安全,结合工控网络报文定制性的特点,详细分析了基于应用层协议解析的安全防护策略。该方案在工业防火墙的基础上,通过对工控网络通信协议的报文深入解析,直接在报文层面解析过滤,从而拦截与功能实现无关的报文,并发现隐藏较深的威胁。以OPC协议为例,搭建了基于应用层协议深度解析的工控网络安全仿真测试平台,并利用石化企业现场设备的通信数据对该平台进行了验证。所提出的安防策略为工控网络安全设备的设计和制造提供了一种基于应用层协议解析的方案,具备较高级别的安全性能。     

安全套接层分析及研究

安全套接层(Secure Sockets Layer,SSL)是基于Internet基础的一种保证私秘性的安全协议,它能使客户服务应用间的通信不被窃听,并能始终对服务器和客户端进行认证。SSL协议要求建立在可靠的传输层协议之上。SSL协议是与应用层协议独立无关的,高层的应用协议能透明的建立于SSL协议上。SSL协议在应用层协议通信之前就已完成加密算法、通信密钥的协商及服务器认证工作,在此后应用层协议所传送的数据都会被加密,从而保证通信的私密性。     

不同Mac接入机制的AODV路由协议性能分析

为了提高网络的综合性能,充分考虑了数据链路层和网络层的影响因素。对比分析了不同Mac接入协议的切换方法,为无线自组网络选择了一个合适的路由和接入协议。通过在NS-2中仿真Mac层的802.11a和802.11Ext路由场景,对AODV协议的归一化路由开销、路由发现频率、端到端平均时延以及数据分组投递率进行了全面的分析比较。结果表明,802.11Ext接入协议具有明显的优势特点,更加稳定、更适合移动网络。     

一种基于Petri网通信协议的分析和验证

基于一个PDA项目,介绍了自行设计的利用固定电话网进行信息传输的一套通信协议。用Petri网抽象描述了一系列代表性链路层协议模型,并借助Petri网模拟工具对模型进行修正和改进,得到可实际工程应用的协议模型。