Dynamic Survivability in WDM Mesh Networks Under Dynamic Traffic

Network survivability is a crucial requirement in WDM mesh networks. In this paper, we systematically consider the problem of dynamic survivability with dynamic single link failure in WDM networks under dynamic traffic demands. Specifically, we investigate various protection schemes, such as dedicated path protection (DPP), shared path protection (SPP), dedicated link protection (DLP), shared link protection (SLP), and two restoration schemes, path restoration (PR) and link restoration (LR). Moreover, two new shared protection methods are proposed, i.e., SRLG-based shared link protection (SRLG-SLP) and SRLG-based shared path protection (SRLG-SPP). The SRLG (shared risk link group) constraint defines the availability of protection resources to a working path, which requires that any two working paths sharing the same risk of failure (or in the same SRLG) cannot share the same protection resources. Furthermore, in our study, we consider a more practical dynamic single-link failure model, in which the link-failure-interarrival time and link-failure-holding time are considered as two independent parameters. Based on this link-failure model, extensive simulations are done to analyze and compare the dynamic survivable performance of various protection and restoration schemes. Resource utilization, protection efficiency, restoration efficiency, and service disruption ratio are employed as survivable performance metrics versus traffic load, link-failure frequency, and link-failure reparation time to evaluate the survivable performance. Many meaningful results are given. In addition, we show that the developed SRLG-SLP and SRLG-SPP protection schemes perform very well in terms of protection efficiency and service disruption ratio, while sacrificing some performance in terms of resource utilization.     

生存能力技术及其实现案例研究

生存能力技术谋求增强系统在面临攻击、失效等灾难情况下仍能继续提供服务的能力。本文提出了以多样化分布式动态备份技术和主动漂移机制为手段，以被保护目标的机动性和隐蔽性为目的的生存能力技术模型。提出了多样化体系理论及其实现案例，基于该理论设计并实现了自适应TOM方法。最后通过模拟和测试探讨了生存能力的评价方法，并验证了本文的结果。     

基于本地缓存的弹性分组环保护机制

本文提出一种基于本地缓存的弹性分组环保护倒换机制(WrapProtectionBasedOnLocalBuffers,简称WP-LB)。其主要思想是当环路上任何位于源节点和故障区域之间的中间节点接收到含有故障信息的控制信令后,就不再向下游转发数据分组,而是在本地缓存这些数据。等到保护通路建立好之后,再把缓存的数据分组经过保护通路发送给目的节点。分析计算表明,与原有的保护倒换(WrapProtection,简称WP)机制相比,WP-LB机制不仅提高带宽利用率,减少平均时延,并且还能避免数据包的丢失和失序。     

Optimal taxiway repair: A set-covering approach

This paper describes an approach for optimizing a key element of air base recovery after attack—the repair of craters on linear taxiway segments. Drawing upon the concept of a minimal cut set, familiar in reliability engineering, an algebraic representation of the problem is developed in the form of a weighted set covering problem. This supplants the use of complex logical algorithms for checking the feasibility of solutions postulated during enumerative solution of the repair minimization problem. It is demonstrated that the algebraic representation leads to enhanced computational efficiency. Also, a potential advantage is suggested for the algebraic approach in facilitating extensions of repair minimization to nonlinear taxiway segments, including intersections.This research was sponsored by the Air Force Contact No. F08635-82-C-0252.     

基于RPR的高生存性网络

弹性分组环(RPR)技术定义了一种新型的媒体接入控制(MAC)层协议,采用了共享介质传输和空间复用协议以及低于50 ms的故障恢复保护的弹性机制,支持服务等级协定(SLA,Service Level Agreement),即插即用,基于MAC的高速交换,可承载具有突发性的IP业务,同时支持传统的语音传送,是未来城域网技术的重要发展方向.光纤技术的飞速发展使得RPR不再仅仅局限于城域网,还可以用于广域网.文章在基于RPR的低于50 ms的故障恢复保护的基础上,提出了具有高生存性的解决方案.     

网络可生存性的建模与分析技术

通过对网络可生存性的研究,介绍了可生存性的相关研究进展,比较了可生存性研究与安全性和可信赖性研究的异同,进一步把可生存性建模分为基于物理结构、基于状态和基于服务组件三种方法, 并把分析方法分为图论分析法、模型检验分析法和函数分析法,对各种建模和分析方法存在的问题进行了总结,给出了一些可生存性研究的新方向.     

ad hoc网络的可生存性问题及设计挑战

本文介绍了ad hoc网络可生存性面临的问题和挑战,特别强调了军事需求.其中从三个方面探讨了ad hoc网络的可生存性问题:可生存的网络连接、可生存的通信服务及可生存性技术,尤其是对可生存性技术进行了较全面的剖析.     

时间同步网的可生存性增强

研究大规模时间同步网的可生存性问题．时间同步网通过各节点的自主配置，拓扑结构不再是静态的、层次型的，而成为动态的网络结构，增强网络的可生存性．提出搜索世界的概念，针对时间同步网络建立了基于搜索世界的BA模型，并对模型进行优化，使时间同步网络的可生存性更高．动态的网络拓扑在部分节点失效以后受影响的节点能够自愈，给出了节点自愈算法，使节点自愈时对网络负载的影响比较小．     

基于可生存性规范的软件构件系统恢复的建模与推理

从基于构件的系统在面临各种不同的恶意攻击、系统故障和意外事故时,根据预先定义好的生存性规范为用户提供不同等级的系统服务出发,研究了构件系统恢复中的一些关键问题.其主要贡献是:(1) 提出了基于构件家族和构件安装顺序的服务核表示方法,该方法能够准确表达系统在不同条件下为用户提供能够感知的服务;(2) 建立了基于构件兼容性和构件安装执行的构件系统恢复性质的推理规则,用于判断系统恢复的成功性(新启动的服务能够正常工作)和安全性(原有的服务不会受到损害);(3) 提出了基于投影的构件安装执行的简化算法,为大规模构件系统恢复的性质推理分析提供了支持.利用基于可生存性规范的构件系统恢复的分析流程,可以在实际中系统地应用相应的推理规则.最后通过一个基于构件的移动视频点播MVoD系统来展示所提出的模型与方法的实用性和有效性.     

基于自主配置的系统生存性增强算法研究

在系统冗余前提下，提出动态配置原子组件来增强系统生存性方法；根据中心极限定理和系统运行历史数据，获取原子组件生存性变化曲线，并结合系统服务效率以及服务质量等，设计了基于自主配置的生存性增强算法。通过实验验证了生存性计算方法在原子组件不同失效率下的正确性和有效性。仿真实验表明，该算法在原子组件遭受攻击和服务能力下降情况下都能有效保证关键服务的生存性。