基于关键节点的域间路由安全机制

BGP作为Internet域间路由的基本协议, 其安全问题一直受到学界的关注, 特别是安全性与实现难度之间的折中。针对传统解决方案S-BGP(secure BGP)的不足, 在定义关键节点KN(key node)的基础上, 利用KN对路由信息安全验证的特殊功能, 提出了更加轻量级的解决方案——基于关键节点的域间路由安全机制 SR-KN(secure routing based on key node)。通过对比分析表明, SR-KN在保证BGP安全的前提下, 减少了全网证书规模及存储量, 且具有更好的收敛性能。     

联网机的标准化测试技术

本文以笔者的研究工作为基础,较为全面地讨论了联网机(gateway)的标准化测试技术:测试的必要性、测试内容和测试方法、测试数据(Test)的定义以及测试系统的组成。 文中讨论的三种测试联网机的基本方法已被国际标准化组织的相应机构ISO/TC 97/SC21接受为测试开放式互联网络中继系统(OSI Network Relay)的基本方法。笔者在自己的测试系统中采用了其中的两种方法,对英国两家计算机公司的联网机产品进行了较为全面的测试。 文中提出的“渡船”(Ferry)的概念对改进网络协议软件的标准化测试技术,解决现有各类测试系统中存在的问题,找到了新的途径。     

SUPANET的入网控制技术

本文以西南交通大学四川省网络通信技术重点实验室提出的“单物理层用户数据传输平面的体系结构”(SUPA)为背景,通过分析比较现存的各种接纳控制策略和算法,提出了适合SUPA的接纳控制策略和算法。     

基于时槽预定的加权公平调度策略

面向以太网的物理帧时槽交换(Ethernet-oriented physical frame timeslot switching,简称EPFTS)技术以用户域内使用最为广泛的以太网MAC(media access control)帧为运载对象、以定长物理层帧EPF(Ethernet-oriented physical frame)的传输时间为时槽,作为数据传输与交换的基础.针对EPFTS交换技术的特点,提出了一类新的调度策略--时槽加权的公平调度原则(timeslot-reservation based weighted fair scheduling,简称TRWFS),以解决EPFTS交换机中的业务数据调度问题.TRWFS以连接建立阶段各业务流预定的时槽数为基础,控制交换矩阵仲裁过程中各输入端向输出端请求转发信元的时刻,借用一般轮询算法的二相迭代机制来解决端口冲突问题.还给出了TRWFS的3种实现算法,表明TRWFS的实现复杂度可与一般Round-Robin调度算法相当.仿真实验结果进一步表明,即使在重负载条件下,TRWFS仍可有效保障EPFTS交换机各端口对上的预定时槽数,并在平均传输时延和吞吐率保障方面优于其他经典调度算法.     

SUPANET中的物理帧时槽交换技术

文中从分析未来“三网合一”的需求和现有基于DWDM交换技术存在的问题出发,提出了用以太网的介质访问控制(MAC)子层的帧格式作为物理帧格式,以最大长度的MAC帧传输时间作为基本时槽的“物理帧时槽交换(PFTS)技术”,并以此作为实现下一代单物理层用户传输平面体系结构(SUPA)的基础。文中提供了实现：PFTS的技术框架,详细地讨论了PFTS交换原理和服务质量保障机制,简要地分析PFTS相对于已有的物理层交换技术的优越性。     

混合优化的CICQ交换结构调度算法

联合输入端和交叉点排队（CICQ）的Crossbar是一种性能优于传统结构的交换结构,对CICQ交换结构的特点进行了讨论并提出一种新的混合优化调度（HOPS）算法,算法在输入端调度时采取混合优化的策略,首先尽力保证系统的吞吐率性能,然后根据长队列优先的原则优化系统的时延性能。算法以轮询调度为基础,最多只在输入端进行一次比较操作,其算法复杂度仅为O(1),实现简单。通过流体模型证明该算法对满足强大数定律的许可输入流量能够达到100%的吞吐率性能。仿真结果进一步表明HOPS调度算法在各种流量模型下都能稳定运行,且具有良好的时延和吞吐率性能。     

智慧轨道交通全联网(SRT-IoT)——更广泛的互联互通

以轨道交通行业为背景,以智慧轨道交通(SRT)为对象,研究智慧轨道交通“全联网”(IoT)的基本组成框架和关键技术。将IoT置于下一代Internet背景之中,提出了以“智慧轨道交通骨干通信网”(SRT-BCN)为核心、以“基础接入网-资源网络”为轨道交通信息源和受主网络的“智慧轨道交通全联网(IoT for SRT, SRT-IoT)”的系统组成框架。针对轨道交通行业的特点,进一步将智慧轨道交通基础接入-资源网中与轨道交通有关部分划分为“列车接入-资源网”(TARN)和“地面接入-资源网”(GARN),并分析智慧轨道交通骨干通信网(SRT-BCN)和外围接入/资源网的特点,讨论相关的关键技术。重点讨论了与列车相关的TARN技术,得出需要进一步发展TARN相关网络技术的结论,为实现SRT-IoT更广泛的互联互通奠定研究基础。     

国家创新体系下计算机学科创新人才的培养

构建创新型国家,是我国在新世纪确立的一项宏伟任务,而在科教兴国、人才强国、建设创新型国家等一系列重大战略中,高校承担着培养大批创新型人才的重任。大学在国家创新体系中的地位是培养高级人才的摇篮和知识创新的策源地。本文围绕如何培养高素质、计算机学科创新型人才,从培养计划的制定、实训基地的构建、教学创新团队的建设等方面,进行了有益的探索。     

穿越自治系统联盟的域间路由安全机制

通过对SE-BGP (security enhanced BGP)的研究与分析,发现此方案不仅无法认证动态变化的跨联盟AS (autonomous system),也无法抵御其自身所发起的主动攻击。为了解决SE-BGP存在的安全问题,设计了二层跨联盟等级结构CAHS (cross-alliance hierarchical structure),基于CAHS结构,借鉴护照签证思想,利用递增散列——AdHASH (additive hash)的特性提出了一种跨联盟安全机制SCA-BGP(secure crossing alliance for BGP)。该机制具有更高的安全性,可以有效地认证跨联盟AS的身份及行为授权,还可对其所携带的信息进行安全验证。实验分析表明,SCA-BGP可以有效地减少所需证书的规模和额外的时间开销,具有更好的可扩展性和网络收敛性能。     

一种全流程复杂度均为O(1)的负载均衡结构--SLBA

相对于光域内的数据传输率,交换速率过低的中继系统已成为网络性能的瓶颈,而负载均衡结构以其复杂度为O(1)的crossbar连接模式成为高速交换的理想结构,但该结构会导致数据包失序,现有解决失序问题的诸多方案,或性能不佳,或因复杂度高于O(1)而损害了负载均衡结构的高速交换性能。基于这一现状,本文提出了一种全流程复杂度均为O(1)的负载均衡结构SLBA（Smart Load Balanced switch Architecture),该结构通过crossbar的反向通信模式和“智能维序”的RB(Re-sequencing Buffer) 以O(1)的计算复杂度解决失序问题,且在低负载下性能优于Byte-Focal。