电路交换、分组交换和光交换

为了提高带宽利用效率，近来分组交换逐步取代了传统的电路交换。但是随着光传输技术的发展．网络带宽已不再是主要矛盾．而分组交换所固有的非面向连接性在应用中又面临着一系列问题，使得电路交换又成为大规模应用的一个很好的选择，尤其是光电技术的融合，更使其显示出巨大的潜力。     

支持公平服务的CICQ分层混合调度策略

为到达业务提供性能保障是衡量一个交换系统性能的重要参考.针对现有联合输入交叉点排队交换结构(CICQ)调度策略缺乏基于流的服务质量保障,探讨了在CICQ交换结构实施基于"流"调度的可能性,提出了一种能够为到达业务流的提供公平服务的分层混合调度策略(HSFS).HSFS采用分层的混合调度机制,每个输入、输出端口可独立地进行变长分组交换,其复杂度为O(1),具有良好可扩展特性.理论分析结果表明,HSFS无需加速便能为到达业务提供时延上限、速率和公平性保障.最后,基于SPES对HSFS的性能进行了评估.     

基于动态有噪网络的增量社团发现算法

在动态社会网络中,诸如垃圾邮件之类的噪声会影响网络的稳定性,导致其社团结构难以被准确发现。针对该问题,提出一种采用增量结构的社团发现算法。利用相对熵处理噪声,通过改进的增量算法发现社团结构。实验结果表明,该算法针对不同动态社会网络的发现性能均优于传统动态社团发现算法,其模块度可达到0.8左右,互信息值变化也较平稳,可有效避免噪声对算法性能的影响。     

软件定义的内容中心网络的多域分段路由机制*

为提高软件定义的内容中心网络(SD-CCN)分域多控制器架构中的路由传输效率,减轻控制器的负载压力,设计了软件定义的内容中心网络的多域分段路由机制(MDSR)。将基于内容名称的路由查找在控制平面执行,数据平面转化为基于节点标签的路由查找,上行链路经过的每个域的控制器选取最优路径并下发分段标签序列引导各自的域内路由,通过跨域节点对域标签的识别实现域间路由中继,从而以少量控制信息实现对上行链路的整体控制。仿真结果表明,本路由机制相比于随机转发等传统路由机制提高了缓存命中率,降低了平均请求时延及平均路由跳数。     

高性能交换与调度仿真平台的设计与实现

仿真实验已成为交换结构和调度策略性能评价的重要手段,而目前存在的交换结构与调度策略的仿真软件在可继承性与可扩展性方面还存在缺陷.基于Crossbar交换结构,建立数学模型,引入系统级设计方法,采用面向对象技术,设计并实现了用于研究交换结构和调度策略的仿真平台——SPES(switching performance evaluation system).该平台集成了输入排队、输出排队、联合输入输出排队、联合输入交叉点排队等多种交换结构以及相应调度策略.设计上实现了业务流、交换结构和调度策略三者之间的分离,具有良好的可继承、可扩展特性.用户通过与仿真平台之间的简单交互,完成模块的添加与仿真环境参数的配置,在支持变长业务、区分服务质量模型和多交换平面仿真方面具有良好的特性.通过简单扩展。该平台还可以实现网络级性能仿真.最后给出了基于该平台,在CICQ(combined input and crosspoint queuing)交换结构下,对所提出的支持DiffServ模型的分布式调度策略DS(DiffServ supporting algorithm)在不同业务流模型下的性能测试结果,并与输入、输出排队交换结构进行了比较,展示了DS良好的性能,验证了仿真平台的合理性.     

拟态路由器TCP代理设计实现与形式化验证研究

拟态路由器基于拟态防御的动态异构冗余架构进行设计,对于未知漏洞后门具有良好的防御能力。协议代理在拟态路由器中处于内外联络的枢纽位置,协议代理的安全性和功能正确性对于拟态路由器有着重要意义。本文设计实现了拟态路由器的TCP协议代理,并采用形式化方法,对其安全性和功能正确性进行了验证。TCP协议代理嗅探邻居和主执行体之间的TCP报文,模拟邻居和从执行体建立TCP连接,并向上层应用层协议代理提供程序接口。基于分离逻辑与组合思想,采用Verifast定理证明器,对TCP协议代理的低级属性,包括指针安全使用、无内存泄露、无死代码等,进行了验证;同时,还对TCP协议代理的各主要功能模块的部分高级属性进行了形式化验证。搭建了包含3个执行体的拟态路由器实验环境,对实现结果进行了实际测试,结果表明所实现的TCP代理实现了预期功能。TCP协议代理实现总计1611行C代码,其中形式化验证所需人工引导定理检查器书写的证明共计588行。实际开发过程中,书写代码实现与书写人工证明所需的时间约为1:1。本文对TCP协议代理的实现与形式化验证工作证明了将形式化验证引入拟态路由器的关键组件开发中是确实可行的,且证明代价可以接受。     

一种基于干扰估计的虚拟功能服务链创建及部署方法

针对网络功能虚拟化中服务链性能受到负载干扰的问题,提出一种考虑虚拟功能间干扰的虚拟功能服务链部署方法。首先,基于CPU利用率和I/O带宽对虚拟功能干扰度进行估计;然后,构建虚拟功能部署和链路创建模型,从链路速率、节点数量、延迟等角度提出了服务链部署优化目标;最后,以干扰度估计结果为依据,根据模拟退火思想提出一种服务链功能组合和选择方法,并利用部署模型将链路实例化。实验结果表明,和现有方法相比,本文方法能够有效提高服务链的执行性能并满足部署优化目标。     

一种基于带缓存crossbar的优先级排队机制及其调度算法

基于带缓存crossbar的交换结构提出了一种支持多优先级的调度方案.该方案在带缓存crossbar交换结构的输入端口提出了一种基于端口与优先级标识的层次化排队机制,并结合该排队机制提出了一种加权双轮询(DWRR)的调度算法,在crossbar内部交叉节点处的缓存队列提出了一种易于实现的补偿优先轮询(CPRR)调度算法.这种DWRR-CPRR优先级调度方案不需要在crossbar交叉节点设置多个优先级缓存队列,避免了在带缓存crossbar内部进行复杂的调度,实现简单.时延特性与带宽分配特性的仿真结果表明,该方案可以获得接近于采用加权公平排队(WFQ)调度策略的OQ交换结构的性能.     

URED:一种基于用户的缓存管理算法

宽带接入是当前热点问题,用户的流量管理是其实现的一个重要方面。根据宽带接入的需要,在分析现有缓存管理算法的基础上,提出了URED基于用户的缓存管理算法,这种算法采用虚拟用户队列和实际业务队列管理分组,将用户流状态引入到分组丢弃概率计算中,在用户区分的粒度上提供了用户流的管理并保证了业务流服务质量。通过分析和仿真,证明了URED算法的性能,比现有缓存管理算法更适合于接入路由器的要求。