面向可扩展路由体系的地址空间分离技术研究

随着互联网的高速发展,多宿主、流量工程、支持主机移动性等新型服务需求逐步产生,使得当前互联网体系架构正面临严重的可扩展性问题.专家学者正通过不同方式设计并开发新型网络体系模型以解决上述问题.在各种模型中,基于地址空间分离的解决方案广受推崇.首先对基于地址空间分离技术中的关键问题和难点进行了分析;随后介绍了4种典型模型,并对其进行了深入的分析及优缺点的比较;最后,基于现有技术对未来构造完善的可扩展路由体系的发展方向进行展望.     

结合自治系统号扩展IP地址空间的研究

为有效解决基于IPv4的互联网在发展过程中暴露出来的IP地址空间匮乏、路由表爆炸等问题,以及针对现有IP地址空间扩展方面的研究存在的问题,提出结合自治系统号对IP地址空间进行扩展的分层次地址结构(ASN+IP)。将自治系统号封装到IP数据包中,使其成为IP地址的一部分,可以使IP地址空间得到极大的扩展,路由器的路由信息库(RIB)也可以得到极大程度的压缩。研究结果表明,在ASN+IP体系结构下,IP地址空间理论上可以扩展到现有地址空间的216倍,对路由器的RIB的压缩平均可压缩到原来的20%左右。     

IP地址查找算法的分析

由于lnternet中通信量的迅速增加。千兆网已被越来越多地采用。为了处理千兆／s的通信速度,中心路由器必须能够每秒转发几百万个包。因而快速的IP地址查找。就成为获得所需的数据包转发率的关键。文章分析了几种高效的IP地址查找算法,并从查找速度、可量测性、更新速度方面。对它们的性能进行了比较。     

利用MAC地址的动态配置防止IP地址盗用的方法

介绍了对IP盗用现象的主要防范手段，通过分析以太网的物理地址的工件原理，提出一种有效的有效防范盗用IP地址的方案。该方法能较好地解决校园网环境中IP地址盗用问题。     

从多地址空间到单地址空间再到无地址空间

在分析单地址空间操作系统的优点及其所存在问题的基础上,提出了无地址空间操作系统的思想,并介绍了一个无地址空间操作系统原型.在无地址空间操作系统中,没有进程虚拟空间的概念,指令直接对文件寻址,进程直接在文件上运行.与单地址空间操作系统相比,无地址空间操作系统不仅具有单地址空间操作系统的优点,而且能够避免单地址空间操作系统中存在的不足.     

位置与标识分离的命名和寻址体系结构研究综述

随着互联网的发展,传统TCP/IP网络体系结构的IP地址语义过载问题所导致的移动性、扩展性和安全性等方面的缺陷逐渐暴露出来,并限制了多宿主、流量工程等新技术的发展.针对这一问题,学术界普遍认为需要对下一代互联网的命名和寻址体系结构进行重新设计,将位置与标识分离作为新一代互联网的基本设计原则之一.近年来,涌现了许多基于位置与标识分离的新技术和解决方案.首先对基于位置与标识分离的网络体系结构研究所面临的关键性问题进行了分析;然后对相关研究工作进行了回顾,并对相关代表性研究成果进行了深入评述;最后展望了未来的一些研究方向.     

IP地址的可移动性

IP地址是把因特网连接在一起的黏合剂。IP的共同寻址方案保证了因特网上不同的计算机能够相互找得到并进行通信．通过路由器传送IP分组是提供给终端用户最基本的服务。     

IP地址的可持续使用研究与定位

针对IP资源的可再利用,提出了对IP协议的改进,在理论上进行了有益的探索,在概述IP协议的基础上针对IP资源被耗尽的问题提出了对IP协议的改进,以使IP资源可持续利用;并在改进IP协议的过程中带了一种附加效益,即利用改进后的IP协议对网络设备进行简便而准确的地理定位。并阐述了改进后IP地址的结构和面临的问题。     

MAC地址与IP地址绑定的缺陷

首先介绍了绑定MAC地址与IP地址的起因 ,并通过实验验证与理论分析证明了绑定存在缺陷 ;然后提出了解决问题的设想。     

IP地址的可持续使用研究与定位

针对IP资源的可再利用,提出了对IP协议的改进,在理论上进行了有益的探索,在概述IP协议的基础上针对IP资源被耗尽的问题提出了对IP协议的改进,以使IP资源可持续利用;并在改进IP协议的过程中带了一种附加效益,即利用改进后的IP协议对网络设备进行简便而准确的地理定位。并阐述了改进后IP地址的结构和面临的问题。     

一种基于Hash的位置标识映射机制

随着互联网的发展,传统的基于TCP/IP体系结构的互联网在扩展性、移动性、安全性等方面的缺陷逐渐暴露出来,并限制了多宿主、流量工程等新技术的发展,这其中的一个重要原因就是IP地址语义过载。针对这一问题,学术界普遍认为需要对下一代互联网的命名和寻址体系结构进行重新设计,Locator/ID Split就是其中一个重要的研究方向。Locator/ID Split的核心是提供基于扁平标识的可扩展映射服务机制。HLIMM采用了基于哈希的路由方式,通过一组分布式映射服务器,为边缘网络提供了确定性的映射解析机制,满足了扁平标识Identifier映射服务的可扩展性,并能够在一定程度上适应映射服务节点的动态加入和离开。     

标识路由关键技术

现有路由系统面临来自可扩展性、移动性、多宿主以及流量工程等方面的挑战,已经不能满足客观需求.基于位置与标识分离的思想,提出了标识路由的概念并对其研究范围进行了精确的界定.根据标识路由的设计目标,还详细介绍和比较了国内外相关的研究工作.最后提出标识路由研究的若干关键问题,并对未来的研究方向做出展望.     

蜜场体系结构下IP地址转换算法的设计

主要介绍了一种新兴的基于大规模分布式网络的安全技术——蜜场,并提出了在蜜场体系结构下的IP地址转换算法,实现蜜罐主机与受监控IP地址的动态映射,而且提高了蜜场体系的安全性和蜜罐主机的利用率。     

Qualitative analysis of mapping systems in the Internet architectures based on identifier/locator separation

The current Internet has several known challenges, such as routing scalability, mobility, multihoming, traffic engineering, etc. due to the overloaded semantics of IP address, i.e. it is used as a node identifier (ID) and a node locator (LOC). Thus, the research community has redesigned the Internet architecture based on ID/LOC separation to overcome the limitations of the current Internet. In all Internet architectures based on ID/LOC separation, ID to LOC mapping system is necessarily required to bind ID and its LOC, since ID is no longer dependent to its LOC logically or physically. Thus, how to design the mapping system is a key challenge in ID/LOC separation architecture. In this paper, we analyse qualitatively the mapping systems proposed in ID/LOC separation architectures to provide insights into designing a new mapping system. The main contribution in this paper is that we categorise ID to LOC mapping systems according to the mapping server structure and provide the pros and cons of the mapping systems belonging to each category. Based on our qualitative analysis, we also examine intuitively if the mapping systems in each category satisfy their requirements.     

服务器使用异地IP地址的方法

服务器一般使用数据中心分配的IP 地址,有时需要在服务器上使用异地数据中心的IP 地址,以实现某些特殊 的功能,但互联网体系结构使这种需求难以实现。使用VPN 技术在互联网上建立隧道,将服务器与异地数据中心在网络层直 接连接,再通过配置路由规则,可以实现在服务器上使用异地数据中心的IP 地址,并在应用上呈现出一些特点。     

基于SD-Torus网络的分布式IP地址查找

针对IP路由器的FIB(Forwarding Information Base)极限问题和分布式IP地址查找中的通信延迟问题,提出了SD-Torus(Semi-Diagonal Torus)直连网络。按照"临近存储"的原则,将路由表划分后存储在每个节点及其邻居节点上,以减少分布式IP地址查找中的通信延迟,提高整体的查找性能。在分析SD-Torus网络拓扑性质的基础上,提出了一种负载均衡的路由算法。基于SystemC的仿真结果表明,使用该结构可以大大降低分布式IP地址查找的通信延迟,提高系统的扩展性。该研究结果可以应用于高性能的分布式IP地址查找。     

数据分发管理机制中层次化组播地址分配策略

高层体系结构HLA(high level architecture)支持仿真应用间的互操作和可重用,受资源的限制,基于因特网的分布仿真面临着系统可扩缩性的挑战.HLA提供数据分发管理机制,为提高系统可扩缩性提供了可能.分析了HLA中数据分发管理机制的实现途径,针对存在的问题提出了层次化的组播地址分配策略,解决了组播地址数量有限与仿真结点机冗余数据接收之间的矛盾,同时也为仿真数据的可靠发送及数据打包提供了有力的支持.