一种路由器多操作系统平台的设计与实现

为了实现路由器软件在操作系统间的移植,并且扩展原有操作系统的功能,设计和实现了一种路由器多操作系统平台(RMOS).该RMOS基于微内核体系结构,设计了统一的系统调用接口,它不仅隐藏原有操作系统的内部细节,还加强了内存操作的安全性,对系统资源进行监控,并为非实时操作系统虚拟了实时调用接口.通过使用RMOS,路由器厂商能够根据市场需求,提供基于不同操作系统的多性价比产品,同时大大降低软件移植的成本.目前,RMOS可在VxWorks和Linux上顺利运行.     

支持压缩和多下一跳查找的路由查找方案

TCAM(ternary content addressable memory)是目前流行的一种高速路由查找技术.TCAM具有查找速度快、操作简单的优点,但同时它也具有3个明显的缺点:成本高、功耗大和路由更新复杂.路由器为了实现负载平衡以及策略路由,在路由表中保存着相当数量的具有多个下一跳的路由表项.基于TCAM技术,提出一种支持多下一跳的高速路由查找方案.方案通过两级索引表实现了多下一跳路由的存储和快速访问.为了提高TCAM的更新效率,方案还提出了一个N子空间TCAM更新算法.该算法对目前实际网络中的路由表,可达到近似O(1)的更新复杂度.为了减少TCAM的成本和功耗,方案中还使用了有效的路由压缩技术.压缩技术基于Trie树结构,实现简单.应用压缩技术,对于实际网络中的路由表,可减少20%的路由.该查找方案可以很容易地应用到未来的IPv6网络中.     

密钥交换协议IKE实现的可扩展设计

利用IPSec进行安全通信的两个主机通过IKE来进行身份认证、协商安全策略和生成密钥,IKE是个较为复杂的协议，从可扩展的角度提出了一个设计框架，其优点在于充分考虑了协议特点，合理划分模块，为性能和功能上的扩展提供了有效的机制．这个框架不仅降低了实现的难度，而且具有较强的可扩展性。     

IPv6组播技术综述

综述了IPv6组播的新特性及相关协议，指出目前组播技术的研究热点，介绍了当前国内外IPv6组播标准研究、协议实现及试验网的情况。     

基于构件的可重构路由开发环境

Internet将由面向业务支撑转向面向服务提供.文章研究的开发环境将为可重构路由设备的开发及网络体系的运行提供强有力的支持.提出了可重构开发环境体系结构实现框架,并设计了构件和组件的开发方法.设计的集成工具平台将集成可重构开发、信息管理、多级测试等功能.     

低负载、可靠的链路状态路由协议洪泛算法ERSN*

为了减少冗余报文的发送,降低网络负载,提出了ERSN(efficient reliable subnetwork)算法.在保证洪泛可靠性的条件下,ERSN算法采用减少链路数目的方法,减少了邻居路由器的数量,从而降低了洪泛报文的数量.实验结果表明,在维持稳定与可靠的条件下,ERSN算法比标准的洪泛算法有效地减少了洪泛报文的数量.     

基于OSPF的保护隧道实现研究

网络故障影响网络端到端性能。现有网络故障的恢复难以满足用户对端到端性能的要求。研究如何提高网络从故障中自我快速恢复的能力,已经成为近年来网络研究的热点。保护隧道方案是适用于对称链路、二连通网络的一种非常高效的方案,可对单节点故障提供100%的保护。本文对保护隧道方案在实际应用中面临的网络虚节点处理、非对称链路处理、末端网络处理和多路径情况处理等问题进行研究,设计了一种通用的链路状态协议保护隧道方案,提高了网络在故障状态下的快速恢复能力。我们通过对Quaaga开源路由软件OSPF协议进行扩展,设计和实现了原型系统,并在CERNET2网络环境进行部署。实验结果表明,保护隧道方案能够有效地提高网络应对故障的能力,减少网络故障对端到端性能的影响。     

SDN交换机转发规则TCAM存储优化综述

软件定义网络(SDN)将传统网络的控制平面和数据平面解耦,通过控制平面的控制器灵活地对网络进行管理,目前应用最广泛的控制协议是OpenFlow.三态内容寻址存储器(TCAM)查找速度快、支持三态掩码存储,在SDN网络中应用广泛.但TCAM成本高、功耗大,并且在存储含有范围字段匹配域的规则时候存在范围膨胀问题,因此交换机中可存储的转发规则数量,尤其是匹配域的数量和类型都比较多的OpenFlow规则数目非常有限,这成为约束SDN网络大规模扩展和应用的瓶颈.研究机构从不同角度提出了针对SDN中交换机转发规则的TCAM存储优化方案.本文从转发规则存储架构优化、本地交换机转发规则压缩、全局转发规则动态优化以及控制器参与的网络转发规则管理四个角度总结了相关研究工作,并提出了适合未来SDN网络的转发规则存储的综合优化方案.     

互联网命名问题研究

分析了互联网命名问题的研究内容以及当前存在的问题,对命名空间和主要技术的现状进行了分类和介绍.讨论了命名问题研究中的重要思想,以及未来命名问题研究可能的发展方向.     

数据中心网络负载均衡问题研究

数据中心网络是现代网络和云计算的重要基础设施,实现数据中心网络负载均衡是保证网络吞吐并提高服务体验的关键环节.首先分析了数据中心网络与传统互联网之间的区别,总结其特点及特殊性在负载均衡方案设计方面的优势.然后从数据中心的复杂性和多样性角度分析其负载均衡方案设计所面临的挑战.将现有数据中心网络负载均衡方案根据不同的实现层次从网络层、传输层、应用层和综合方案四个角度进行分析,对比各个方案的优缺点,并从控制结构、负载均衡粒度、拥塞感知机制、负载均衡策略、可扩展性和部署难度几个方面进行综合评价.最后对现有数据中心网络负载均衡方案进行总结,并指出未来可能的研究方向.