移动IPv6中改进的代理容错机制研究

为了消除现有移动IPv6网络中单个家乡代理设备可能造成的单点故障和性能瓶颈问题,分析了目前的家乡代理容错和负载均衡机制,提出了一种主动检测过载预防的动态容错方法.该方法仅对家乡链路进行扩展,并在架构中增加智能均衡器,通过在其中维护代理列表和环状备份链进行容错,并采用家乡代理实时动态选择算法和切片机制支持负载均衡.建立了该方案的数学模型,分析了代理之间的状态转换关系.实验结果表明本方法可以有效减少移动节点的消息注册时间,增强了移动IPv6网络的可靠性.     

基于主动过载预防的移动IPv6家乡代理负载均衡

在移动IPv6网络中,为确保移动节点的可寻址性,提升网络系统的服务可用性和系统性能,有必要在家乡链路部署多HA,并有效平衡负载.提出了基于主动过载预防的多HA负载均衡方法.该方法通过主动地为移动注册请求动态选择最优HA,预防HA过载,而不同于原有方案仅仅基于被动的负载迁移的思路.所提方法引入动态加权负载评估算法,为负载均衡的实施提供最佳决策依据,采用负载切片机制减小信令开销.通过理论分析证明了提出的方法比原有各方法能够更有效地减小由于HA过载造成的移动注册失败率、平均注册延时,同时引入的系统开销更小,更显著地提升MIPv6网络系统服务的可用性和系统性能.     

基于主-备关系的PMIPv6区域移动锚点容错方案

代理移动IPv6 (PMIPv6)是IETF提出的基于网络的区域移动管理协议.在PMIPv6系统中,区域移动锚点(LMA)是维持移动节点(Mobile Node,MN)在PMIPv6域内不同接入链路间移动过程中可达性的关键实体.文中针对PMIPv6中LMA的单点故障问题,提出一种基于主-备关系的区域移动锚点容错方案(LMAFT).方案在PMIPv6域内部署多LMA,并建立一一对应的主-备关系,通过LMA间自组织状态管理实现容错.方案设计了双向有效性检测机制,实现主、备LMA间快速的失效检测;LMA服务迁移机制支持失效实体全部服务迁移和过载实体部分服务迁移,实现容错的同时支持多LMA负载均衡.理论分析和仿真实验结果表明,LMAFT方案可将LAM容错时间控制在50 ms～350 ms.当容错时间控制在100 ms以下时,可完全避免LMA失效对移动节点MN的TCP应用造成的影响;最差情况下,也可在LMA失效发生后的1s～2.7s内快速恢复相关MN的TCP应用吞吐量.对于UDP应用,LMAFT方案可在LMA失效发生后2s内恢复相关MN的收包率.     

移动IPv6网络家乡代理容错方法研究

移动IPv6基于家乡代理的转发,实现节点移动过程中的可寻址性.提出主动检测和迁移的家乡代理容错方法,通过在家乡代理之间设计环状检测和备份链,使家乡代理之间相互检测失效情况的发生;所有注册信息在家乡链路上仅备份一次;检测到失效后,有效家乡代理自动地暂时接管失效家乡代理的工作,并主动通告给相关移动节点;移动节点收到家乡代理失效信息后,主动启动恢复过程.给出了实现该方法的数据结构和容错算法,描述了具体的容错处理过程.通过理论分析证明了该方法比协议标准中的方法具有更小的容错时间和信令开销,特别是在移动节点的移动频率较慢的情况下更是如此.     

基于家乡代理的绑定更新注册验证机制仿真

绑定更新注册是实现移动IPv6的移动性以及移动iPv6路由优化的技术基础,同时又会带来一系列新的安全问题,对移动节点和通信对端之间绑定更新注册验证是解决问题的关键.利用移动节点在业务定制阶段与其家乡代理建立的信任关系和共享密钥,提出一种新的基于家乡代理的绑定更新注册验证机制,并建立了移动iPv6环境下的验证模型和仿真试验系统.在同一仿真平台上,通过与该领域其它研究成果对比分析,在安全性和对路由可达的依赖方面,都优于现有验证机制.突出了家乡代理在绑定更新注册验证过程中的地位和作用,充分利用家乡代理在移动IPv6网络部署中的可控性和可管理性,使得移动IPv6的部署和管理变得更加方便.     

Ad Hoc网络与移动IPv6集成的设计与实现

提出了一种IPv6网络环境中移动IPv6与Ad hoc网络集成的设计方案并介绍了其软件实现方法.该方案将移动IPv6家乡代理的服务范围从传统单跳网络扩展为多跳Ad hoc网络,解决了Ad hoc网络的节点在不同网络之间漫游管理的问题.     

移动IPv6动态家乡代理地址发现的安全性研究

分析了动态家乡代理地址发现过程的安全特性,提出了一个对此过程进行安全保护的方案。该方案通过移动节点和家乡代理之间的双向认证和对家乡代理地址列表进行加密传输的方法,对动态家乡代理地址发现过程提供了安全保护,使该过程能够抵御恶意节点的拒绝服务攻击和对家乡链路信息的窃取。对这一方案的性能进行了评估,并在移动IPv6示范网络中进行了实现。     

代理移动IPv6认证授权实现

代理移动IPv6协议是基于网络移动管理协议,是未来网络重要的移动性协议体系。代理移动IPv6认证授权实现给出了代理移动IPv6认证授权的设计方案,实现对接入网络中的移动节点进行接入认证和服务授权,并对该系统进行功能验证和性能分析实验,结果验证了设计有效可行。     

IPv6园区网中策略路由的应用研究

经过多年的发展,IPv6基本标准日益成熟,电信运营商已经建立IPv6网络,并开始逐步提供接入服务。传统园区网采用一条链路连接到Internet,这种单线连接方式容易出现单点故障,出接口的故障会直接影响到整个园区网对Internet的访问。本文主要讨论IPv6园区网出口链路冗余后,如何合理设计策略路由,实现出口链路上数据的负载均衡。     

iSCSI SAN中高速虚拟网络I/O通道技术研究*

针对目前iSCSI SAN中网络链路的性能瓶颈和单点故障问题,研究了虚拟网络I／O通道技术。将多个物理网络接口绑定为一个虚拟网络接口,使得多条物理链路整合为一个逻辑网络L／O通道,数据包按照负载均衡算法通过多条链路并行传输,大大提高iSCSI SAN吞吐率和系统的可用性。最后通过性能分析和实验测试得以验证。     

MIPv6 AAA系统中绑定更新的设计与实现*

Diameter MIPv6扩展模型改变了MIPv6家乡代理绑定更新流程,移动节点在完成认证和授权的同时完成MIPv6家乡代理绑定更新,这样可缩短移动切换时延.为实现上述过程,提出了一种在Linux下利用Netfilter框架和Netlink套接字的Diameter移动IPv6 AAA系统中移动IPv6家乡代理绑定更新解决方案,并给出了方案的详细实现.     

支持IPv6的大规模链路接入系统应用研究

针对传统带宽链路接入系统不支持IPv6、接入链路数少及负载调度能力弱等问题,设计一种能够支持IPv6的链路接入系统架构,提出基于内核级的链路计算方法及分布式并行处理模型,以支持超大规模链路接入,研究多处理节点负载均衡及流量控制方法。实验结果表明,该系统能够获得良好的性能。     

基于区块链的网络级移动目标防御系统设计

网络级移动目标防御技术是应对诸如泛洪攻击等攻击手段的有效方式。但现有网络级移动目标防御系统多采用单一静态中央控制器,这种集中式的管理架构易带来单点故障以及数据不可信等风险。针对上述问题,本文提出一种基于区块链的网络级移动目标防御方案,通过PoW共识机制实现中央控制器的动态切换,解决集中式中央控制器带来的单点故障问题并提高其健壮性。此外,基于区块链所构建的分布式可信网络环境,在动态中央控制器中引入负载均衡与容灾备份机制,使得网络级移动目标防御系统具有良好的高并发服务请求能力以及遭遇致命网络攻击后的服务快速恢复能力。本文设计并实现了基于区块链的网络级移动目标防御原型系统并进行充分的性能测试实验。实验结果表明系统具有良好的可用性和鲁棒性。     

一种改进的移动IPv6协议

在IETF制定的标准移动IPv6中,移动节点在外地网络中每移动一个新的位置就要发送一个绑定更新信息到家乡代理和相应的通信节点上,这必将导致网络总的绑定和发送代价过高,降低网络性能。本文提出了一种改进的移动IPv6协议,通过将移动节点的绑定更新分为家乡更新和本地更新两类来降低网络的绑定代价,使网络的性能得到改善。     

IPv6分布式多服务器通讯与负载均衡研究

为了实施下一代互联网络,需要实现基于IPv6协议的高性能多服务器通讯。针对IPv6网络的性能管理,我们初步开发了一种IPv6分布式多服务器通讯系统,来监测IPv6网络的服务质量,以实现服务器负载均衡以及提供比较高的容错性能。从理论上来说,主机服务器越多,其容错性能越好,用户访问服务器的性能也越好。该文提出的这种分布式多服务器通讯系统的设计方案,可以让主机服务器之间的数据会自动发生同步,从而保证各台服务器之间数据的一致性。     

利用MP技术提升海上靶场IP网络可靠性

针对海上靶场IP网络系统底层提供的冗余线路支持,根据路由器MP(Multilink point-to-point protocol)协议理论,提出了一种多链路捆绑解决方案,使得靶场IP网络的广域交换能实现多链路冗余和负载均衡,网络可以根据远程线路状态自动完成线路切换和恢复,减少了网络单点故障对系统的威胁,提高了靶场IP网络系统的可用性,能确保可靠性需求高的业务,在网络中不间断运行.     

PMIPv6接入方式的实现与对比

代理移动IPv6协议能够在移动主机不参与信令交互的基础上对IPv6主机进行移动管理,这是通过扩展在网络节点和家乡代理之间交互的移动IPv6信令消息格式实现的。代理移动IPv6不需要移动主机与家乡代理进行信令交互。网络中的代理移动实体将代替移动主机与家乡代理进行信令交互并对移动主机进行管理。提出并分析了移动主机接入代理移动IPv6域内的三种方案,分别是二层接入,三层Router Solicitation接入,通用移动管理协议（GMMP）,并对它们进行了比较,即二层接入速度更快,RS接入具有普适性,GMMP接入则更符合标准化。     

免重复地址检测移动IPv6快速切换方案

移动IPv6(MIPv6)的切换性能是保证移动互联网服务质量的重要因素之一。针对MIPv6中移动节点切换时延长的问题,提出一种免重复地址检测移动IPv6快速切换方案。该方案重新划分IPv6地址的64位接口标识符为1位移动标识位、32位家乡代理IPv4地址和31位随机数,可保证移动节点接口标识符在全网的唯一性,使移动节点在不同链路切换过程中不再需要重复地址检测,进而可有效提高移动节点的切换性能。仿真实验结果表明,该方案不需要进行任何重复地址检测即可完成移动节点无缝切换,且缩短移动节点切换时延约25%。     

一种PMI Pv6优化方案的设计与实现

着眼于解决已有集中式移动性管理方式存在的问题,结合现有代理移动IPv6的实现技术,设计并实现了一种基于代理移动IPv6的分布式移动性管理方案。该方案可以有效减轻负责移动性管理的锚节点的数据负荷,增大可扩展性,降低单点故障的可能性。     

基于CE网络多链路聚合的探针测试设计

在CE网络中,采用多链路聚合可有效避免因单点故障引发网络中断情况的发生。然而当多链路聚合采用负载均衡策略时,一旦出现丢包、延时的情况则无法及时定位链路中单点故障的位置。通过对运营商网络的核心层及汇聚层节点进行探针部署,利用网络探针技术,监控整个网络的稳定性。当运营商网络上的多链路聚合中继发生延时、丢包故障时能通过探针技术及时定位到相关的链路聚合中继所对应的物理链路和端口,有助于运营商网络管理人员更快速准确的定位故障,维护网络的稳定。